JP2015006095A - Battery unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery unit which makes possible to suppress the mutual current backward flow between cell assemblies while reducing the loss of electric power by the cell assemblies.SOLUTION: A battery unit comprises: cell assemblies 10, 20, ... ,30 which are not directly connected in parallel, but connected in parallel with one another through switch parts respectively; a control part 2 capable of outputting an ON direction signal for turning on the switch parts thereto, and arranged to output the ON direction signal to any one of the switch parts selectively. When the control part 2 has output the ON direction signal to more than one switch part for some reason, the anti-concurrently-switch-on part nullifies the ON direction signals to all the switch parts, or leaves only the ON direction signal to any one of the switch parts effective. Concurrently turning on more than one of the switch parts is avoided in this way.

Description

本発明は、複数のセルアセンブリを備えたバッテリユニットに関する。   The present invention relates to a battery unit including a plurality of cell assemblies.

複数のバッテリセル(以下単に「セル」という)が直列、並列又は直並列されてなるセルアセンブリを、複数並列に接続して、その並列接続された複数のセルアセンブリの1つ又は複数から電力供給対象の負荷へ電力を供給できるよう構成されたバッテリユニットがある。この種のバッテリユニットとしては、複数のセルアセンブリが筐体内に収容された構成のものもあれば、複数のセルアセンブリを個々に着脱可能な構成のものもある(例えば、特許文献1参照。)。   A cell assembly in which a plurality of battery cells (hereinafter simply referred to as “cells”) are connected in series, in parallel or in series and parallel is connected in parallel, and power is supplied from one or more of the plurality of cell assemblies connected in parallel. There is a battery unit configured to supply power to a target load. As this type of battery unit, there are a configuration in which a plurality of cell assemblies are housed in a housing, and a configuration in which a plurality of cell assemblies can be individually attached and detached (see, for example, Patent Document 1). .

このようなバッテリユニットにおいては、複数のセルアセンブリが単に並列接続されると、セルアセンブリ間の電気的状態の相違等に起因して、あるセルアセンブリから別のセルアセンブリへの電流の回り込み(逆流)が発生する可能性がある。このような、セルアセンブリ間の電気的状態の相違等に起因して発生する逆流は、バッテリの品質保持上、あまり好ましいものではない。仮に、ある1つのセルアセンブリに異常が発生すると、並列接続されている他のセルアセンブリからその異常状態のセルアセンブリへの過大な回り込み(充電)電流が発生し、状態が悪化するおそれがある。   In such a battery unit, when a plurality of cell assemblies are simply connected in parallel, current sneak (backflow) from one cell assembly to another due to a difference in electrical state between the cell assemblies or the like. ) May occur. Such a backflow caused by the difference in the electrical state between the cell assemblies is not very preferable for maintaining the quality of the battery. If an abnormality occurs in one cell assembly, an excessive sneak current (charging) from another cell assembly connected in parallel to the abnormal cell assembly may occur, and the state may deteriorate.

これに対し、特許文献1には、複数のバッテリを単に並列接続するのではなく、各バッテリの正極にダイオードを接続し、各バッテリからそれぞれダイオードを介して負荷へ電流が出力されるように構成されたアダプタが開示されている。このアダプタによれば、並列接続されているバッテリ間の電流の回り込みがダイオードによって阻止される。   On the other hand, Patent Document 1 is configured not to simply connect a plurality of batteries in parallel, but to connect a diode to the positive electrode of each battery and output a current from each battery to the load via the diode. An adapter is disclosed. According to this adapter, current wraparound between batteries connected in parallel is prevented by the diode.

特開2011−218510号公報JP 2011-218510 A

しかし、特許文献1に記載されているような、ダイオードによってバッテリ間の電流の回り込みを阻止する方法は、ダイオードによる電力損失が大きく、負荷への供給電力の低下や電力損失に伴う発熱などの問題を招く。   However, the method for preventing the current from flowing between the batteries with the diode as described in Patent Document 1 has a large power loss due to the diode, and problems such as a decrease in power supplied to the load and heat generation due to the power loss. Invite.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、各セルアセンブリからの電力の損失を抑制しつつ、セルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress current wraparound between cell assemblies while suppressing power loss from each cell assembly.

上記課題を解決するためになされた本発明のバッテリユニットは、複数のセルアセンブリと、正極接続端子と、負極接続端子と、セルアセンブリ毎に備えられるスイッチ部と、制御部と、同時オン阻止部とを備える。   The battery unit of the present invention made to solve the above problems includes a plurality of cell assemblies, a positive electrode connection terminal, a negative electrode connection terminal, a switch unit provided for each cell assembly, a control unit, and a simultaneous on-blocking unit. With.

セルアセンブリは、複数のバッテリセルが直列、並列又は直並列された組電池を有する。正極接続端子は、各セルアセンブリの正極が接続される。負極接続端子は、各セルアセンブリの負極が接続される。なお、セルアセンブリの正極とは、そのセルアセンブリが有する組電池の正極を意味し、セルアセンブリの負極とは、そのセルアセンブリが有する組電池の負極を意味する。   The cell assembly includes an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series, parallel, or series-parallel. The positive electrode connection terminal is connected to the positive electrode of each cell assembly. The negative electrode connection terminal is connected to the negative electrode of each cell assembly. The positive electrode of the cell assembly means the positive electrode of the assembled battery that the cell assembly has, and the negative electrode of the cell assembly means the negative electrode of the assembled battery that the cell assembly has.

スイッチ部は、セルアセンブリ毎に備えられ、セルアセンブリの正極と正極接続端子との間の通電経路を導通・遮断するため部材である。制御部は、各スイッチ部をオンして通電経路を導通させるためのオン指令信号をスイッチ部毎に個別に出力可能であって、何れか1つのスイッチ部に対して選択的にオン指令信号を出力するよう構成されている。同時オン阻止部は、制御部から複数のスイッチ部に対してオン指令信号が出力された場合に、その複数のスイッチ部のうち何れか1つに対するオン指令信号のみを有効とするか若しくは全てのスイッチ部へのオン指令信号を無効とすることにより、その複数のスイッチ部が同時にオンすることを阻止する。   The switch unit is provided for each cell assembly, and is a member for conducting / interrupting the energization path between the positive electrode and the positive electrode connection terminal of the cell assembly. The control unit can individually output an on command signal for turning on each switch unit to make the energization path conductive for each switch unit, and selectively send an on command signal to any one of the switch units. It is configured to output. The simultaneous on-blocking unit validates only the on-command signal for any one of the plurality of switch units or outputs all of the on-command signals from the control unit to the plurality of switch units. By invalidating the ON command signal to the switch unit, the plurality of switch units are prevented from being turned ON simultaneously.

このように構成されたバッテリユニットでは、各セルアセンブリが、直接並列接続されているのではなく、スイッチ部を介して並列接続されている。制御部は、各スイッチのうち何れか1つを選択的にオンさせるため、通常は(制御部が正常である限り)、複数のスイッチ部が同時にオンすることはなく、よって複数のセルアセンブリ同士が並列接続されて各セルアセンブリ相互間で電流の回り込みが生じることはない。つまり、本発明では、従来のようにダイオードを用いることなく、ダイオードよりも電圧降下(オン抵抗)の小さいスイッチ部を用いてセルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制している。   In the battery unit configured as described above, the cell assemblies are not directly connected in parallel but are connected in parallel via a switch unit. Since the control unit selectively turns on one of the switches, the switch units are not normally turned on at the same time (as long as the control unit is normal). Are connected in parallel so that no current wraps between the cell assemblies. That is, in the present invention, current wraparound between the cell assemblies is suppressed by using a switch portion having a voltage drop (ON resistance) smaller than that of the diode without using a diode as in the prior art.

ただし、制御部に異常が生じるなどの何らかの要因によって、制御部から複数のスイッチ部に対してオン指令信号が出力されてしまう可能性もある。このように複数のスイッチ部へオン指令信号が出力される可能性を考慮して、本発明では、同時オン阻止部を備えている。この同時オン阻止部により、仮に制御部から複数のスイッチ部へオン指令信号が出力されたとしても、複数のスイッチ部が同時にオンされることが阻止される。   However, the ON command signal may be output from the control unit to the plurality of switch units due to some factor such as an abnormality in the control unit. In consideration of the possibility that the ON command signal is output to the plurality of switch units as described above, the present invention includes a simultaneous ON blocking unit. Even if an ON command signal is output from the control unit to the plurality of switch units, the plurality of switch units are prevented from being simultaneously turned on by the simultaneous ON blocking unit.

したがって、本発明のバッテリユニットによれば、各セルアセンブリからの電力の損失を抑制しつつ、セルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制することが可能となる。
スイッチ部は、直列接続された第1のスイッチ及び第2のスイッチを有する構成としてもよい。具体的には、第2のスイッチの一端は対応するセルアセンブリの正極に接続して他端は第1のスイッチの一端に接続し、第1のスイッチの他端は正極接続端子に接続するようにしてもよい。
Therefore, according to the battery unit of the present invention, it is possible to suppress current wraparound between the cell assemblies while suppressing power loss from each cell assembly.
The switch unit may include a first switch and a second switch connected in series. Specifically, one end of the second switch is connected to the positive electrode of the corresponding cell assembly, the other end is connected to one end of the first switch, and the other end of the first switch is connected to the positive electrode connection terminal. It may be.

このように、直列接続された2つのスイッチを用いてスイッチ部を構成することにより、仮に2つのスイッチのうち何れか一方が短絡故障しても、他方が正常である限り、他のセルアセンブリからの電流の回り込みを抑制することが可能となる。つまり、セルアセンブリ相互間の電流の回り込みをより効果的に抑制することができる。   In this way, by configuring a switch unit using two switches connected in series, even if one of the two switches is short-circuited, as long as the other is normal, the other cell assembly Current wraparound can be suppressed. That is, current wraparound between the cell assemblies can be more effectively suppressed.

更に、各スイッチ部の異常の有無を判断するために、第3のスイッチと、切替制御部と、異常判断部とを備えるようにしてもよい。第3のスイッチは、スイッチ部毎に個別に設けられるスイッチであって、一端が第1のスイッチと第2のスイッチとの接続部に接続される。切替制御部は、第3のスイッチ毎に設けられ、対応するスイッチ部にオン指令信号が出力された場合は第3のスイッチをオフさせ、対応するスイッチ部にオン指令信号が出力されていない間は第3のスイッチをオンさせる。つまり、第3のスイッチは、制御部からのオン指令信号に対し、第1及び第2のスイッチとは逆論理で動作する。異常判断部は、各第3のスイッチの他端の電気的状態に基づいて各スイッチ部の異常の有無を判断する。   Furthermore, a third switch, a switching control unit, and an abnormality determination unit may be provided to determine whether each switch unit is abnormal. The third switch is a switch provided individually for each switch unit, and one end thereof is connected to a connection unit between the first switch and the second switch. The switching control unit is provided for each third switch, and when the ON command signal is output to the corresponding switch unit, the third switch is turned OFF, and the ON command signal is not output to the corresponding switch unit. Turns on the third switch. That is, the third switch operates in reverse logic with respect to the ON command signal from the control unit, as compared with the first and second switches. The abnormality determining unit determines whether each switch unit is abnormal based on the electrical state of the other end of each third switch.

仮に、あるスイッチ部における第1のスイッチ及び第2のスイッチの少なくとも一方が短絡故障した場合、そのスイッチ部にオン指令信号が出力されていなくても、その短絡故障したスイッチを介して第3のスイッチの他端が電気的に異常な状態(正常時とは異なる状態)となる可能性がある。そのため、上記のように構成されたバッテリユニットによれば、スイッチ部の短絡故障(即ち第1のスイッチ及び第2スイッチの少なくとも一方の短絡故障)を検知することができる。   If at least one of the first switch and the second switch in a certain switch unit has a short circuit failure, the third instruction is not transmitted to the switch unit via the short circuit failure switch even if the ON command signal is not output to the switch unit. There is a possibility that the other end of the switch is in an electrically abnormal state (a state different from the normal state). Therefore, according to the battery unit configured as described above, it is possible to detect a short circuit failure of the switch unit (that is, a short circuit failure of at least one of the first switch and the second switch).

異常判断部による短絡故障の検知は、より具体的には、次のように行うようにしてもよい。即ち、異常判断部は、制御部からオン指令信号が出力されていないときの各第3のスイッチの他端の電気的状態に基づいて、第2のスイッチの短絡故障の有無を判断するようにしてもよい。   More specifically, the detection of the short circuit failure by the abnormality determination unit may be performed as follows. That is, the abnormality determination unit determines whether or not there is a short-circuit fault in the second switch based on the electrical state of the other end of each third switch when the ON command signal is not output from the control unit. May be.

仮に、何れかのセルアセンブリに接続された第2のスイッチが短絡故障した場合、制御部からそのセルアセンブリへオン指令信号が出力されていなくても、第3のスイッチの他端には、そのセルアセンブリの電圧が、第2のスイッチ及び第3のスイッチを介して直接又は間接的に現れる。そのため、第3のスイッチの他端の電気的状態(例えば電圧)に基づいて、第2のスイッチの短絡故障を検知することができる。   If the second switch connected to one of the cell assemblies has a short-circuit failure, the other end of the third switch is connected to the other end of the third switch even if no ON command signal is output from the control unit to the cell assembly. The voltage of the cell assembly appears directly or indirectly through the second switch and the third switch. Therefore, it is possible to detect a short-circuit failure of the second switch based on the electrical state (for example, voltage) of the other end of the third switch.

異常判断部による短絡故障の検知は、より具体的には、次のように行うようにしてもよい。即ち、短絡故障検知のために定電圧生成部と定電圧印加部を備えるようにしてもよい。定電圧生成部は、所定電圧値の定電圧を各第1のスイッチの他端に印加可能である。定電圧印加部は、制御部からオン指令信号が出力されていない間における所定の判断タイミングで定電圧生成部から各第1のスイッチの他端に定電圧を印加させる。そして、異常判断部は、定電圧印加部により定電圧が印加されているときの各第3のスイッチの他端の電気的状態に基づいて、第1のスイッチの短絡故障の有無を判断するようにしてもよい。   More specifically, the detection of the short circuit failure by the abnormality determination unit may be performed as follows. That is, a constant voltage generation unit and a constant voltage application unit may be provided for short circuit failure detection. The constant voltage generator can apply a constant voltage having a predetermined voltage value to the other end of each first switch. The constant voltage application unit applies a constant voltage from the constant voltage generation unit to the other end of each first switch at a predetermined determination timing while the ON command signal is not output from the control unit. Then, the abnormality determination unit determines whether or not there is a short-circuit failure in the first switch based on the electrical state of the other end of each third switch when the constant voltage is applied by the constant voltage application unit. It may be.

仮に、何れかのセルアセンブリに接続された第1のスイッチが短絡故障した場合、制御部からそのセルアセンブリへオン指令信号が出力されていなくても、第3のスイッチの他端には、定電圧生成部からの定電圧が、定電圧印加部、第1のスイッチ、及び第3のスイッチを介して直接又は間接的に現れる。そのため、第3のスイッチの他端の電気的状態(例えば電圧)に基づいて、第1のスイッチの短絡故障を検知することができる。   If the first switch connected to any one of the cell assemblies has a short circuit failure, the other end of the third switch is not connected to the other end of the third switch even if an ON command signal is not output from the control unit to the cell assembly. The constant voltage from the voltage generation unit appears directly or indirectly through the constant voltage application unit, the first switch, and the third switch. Therefore, it is possible to detect a short circuit failure of the first switch based on the electrical state (for example, voltage) of the other end of the third switch.

同時オン阻止部は、制御部から複数のスイッチ部に対してオン指令信号が出力された場合、全てのスイッチ部を強制的にオフさせるようにしてもよい。このような構成によれば、全てのセルアセンブリが強制的に正極接続端子から切り離されるため、複数のセルアセンブリ相互間での電流の回り込みが抑制される。そのため、制御部の異常等に起因したオン指令信号の異常発生に対するバッテリユニットの信頼性の向上を図ることができる。   The simultaneous on blocking unit may forcibly turn off all the switch units when an on command signal is output from the control unit to the plurality of switch units. According to such a configuration, since all the cell assemblies are forcibly disconnected from the positive electrode connection terminal, current wraparound between the plurality of cell assemblies is suppressed. Therefore, it is possible to improve the reliability of the battery unit with respect to occurrence of an abnormality of the ON command signal due to abnormality of the control unit.

或いは、同時オン阻止部は、制御部から何れか1つのスイッチ部に対してオン指令信号が出力されている間に、制御部から他のスイッチ部に対してもオン指令信号が出力された場合は、先にオン指令信号が出力されている1つのスイッチ部へのオン指令信号の伝達はそのまま許可し、他のスイッチ部に対するオン指令信号の伝達は阻止するようにしてもよい。このような構成を、以下、オン継続可能構成ともいう。   Alternatively, the simultaneous ON blocking unit outputs an ON command signal from the control unit to another switch unit while the ON command signal is output from the control unit to any one of the switch units. The transmission of the ON command signal to one switch unit to which the ON command signal has been output may be permitted as it is, and the transmission of the ON command signal to the other switch units may be blocked. Hereinafter, such a configuration is also referred to as an on-continuable configuration.

上記のようなオン継続可能構成の場合、全てのスイッチ部を強制的にオフさせるのではなく、すでにオンされていたスイッチ部はそのままオン状態を継続させ、後からオン指令信号が出力されたスイッチ部についてはそのオン指令信号を無効としてそのスイッチ部がオンされない。そのため、すでにオンされていたスイッチ部を介したバッテリ電力の供給(各接続端子を介した外部への電力供給)を継続させることを可能としつつ、複数のセルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制することができる。   In the case of the on-continuable configuration as described above, not all the switch units are forcibly turned off, but the switch units that have already been turned on continue to be in the on state, and the switch to which the on command signal is output later The switch unit is not turned on by invalidating the on command signal. Therefore, it is possible to continue the battery power supply (power supply to the outside through each connection terminal) via the switch part that has already been turned on, while suppressing the sneak current between the cell assemblies. can do.

そして、上記のオン継続可能構成のバッテリユニットは、制御部と各スイッチ部との間にD型フリップフロップを備えることにより実現してもよい。このD型フリップフロップは、制御部から出力されるスイッチ部毎のオン指令信号がそれぞれ入力信号として入力され、各入力信号に対する各出力信号がそれぞれ対応するスイッチ部へ出力される。また、制御部から各スイッチ部への各オン指令信号の論理和が、クロック信号及びクリア信号として入力される。   The battery unit having the above-described ON continuation configuration may be realized by providing a D-type flip-flop between the control unit and each switch unit. In this D-type flip-flop, an ON command signal for each switch unit output from the control unit is input as an input signal, and each output signal for each input signal is output to a corresponding switch unit. Further, the logical sum of each ON command signal from the control unit to each switch unit is input as a clock signal and a clear signal.

このD型フリップフロップにより、あるスイッチ部に対するオン指令信号が出力されてそのスイッチ部がオンしているときに別のスイッチ部へのオン指令信号が出力されたとしても、D型フリップフロップに入力されるクロック信号は変化しないため、後から出力されたオン指令信号は出力信号として反映されない。   Even if an ON command signal for a certain switch unit is output by this D-type flip-flop and an ON-command signal for another switch unit is output when the switch unit is ON, it is input to the D-type flip-flop. Since the clock signal to be output does not change, the ON command signal output later is not reflected as the output signal.

したがって、上記構成のD型フリップフロップを介して制御部からのオン指令信号を各スイッチ部へ伝達させることで、オン継続可能構成のバッテリユニットを、簡素な回路で構成できる。そのため、バッテリユニットの内部回路を小型化でき、延いてはバッテリユニット全体の小型化・低コスト化が可能となる。   Therefore, by transmitting the ON command signal from the control unit to each switch unit via the D-type flip-flop having the above-described configuration, the battery unit having the ON continuation configuration can be configured with a simple circuit. For this reason, the internal circuit of the battery unit can be reduced in size, and as a result, the entire battery unit can be reduced in size and cost.

各セルアセンブリは、それぞれ監視部を備え、バッテリユニットは、何れかの監視部で異常が検知されたら少なくともその監視部を有するセルアセンブリに対応したスイッチ部を強制的にオフさせるようにしてもよい。具体的には、各監視部は、対応する組電池の状態を監視してその組電池の異常を検知するとその旨を示すエラー信号を出力する。強制オフ部は、何れかのセルアセンブリの監視部からエラー信号が出力された場合に、少なくともそのセルアセンブリに対応したスイッチ部を、オン指令信号の有無にかかわらず強制的にオフさせる。   Each cell assembly may include a monitoring unit, and the battery unit may forcibly turn off a switch unit corresponding to the cell assembly having the monitoring unit when any monitoring unit detects an abnormality. . Specifically, each monitoring unit monitors the state of the corresponding assembled battery, and when an abnormality of the assembled battery is detected, outputs an error signal indicating that fact. When the error signal is output from the monitoring unit of any cell assembly, the forced-off unit forcibly turns off at least the switch unit corresponding to the cell assembly regardless of the presence or absence of the ON command signal.

このように構成されたバッテリユニットによれば、セルアセンブリ自体に異常が発生した場合も、各スイッチ部が強制的にオフされて、セルアセンブリ相互間の並列接続が阻止されると共に各セルアセンブリと正極接続端子とが遮断される。そのため、仮にあるセルアセンブリに異常が生じても、その異常が他のセルアセンブリやバッテリユニット外部に影響を与えることを抑制でき、バッテリユニットの信頼性をより高めることができる。   According to the battery unit configured in this manner, even when an abnormality occurs in the cell assembly itself, each switch unit is forcibly turned off, preventing parallel connection between the cell assemblies and each cell assembly. The positive connection terminal is disconnected. Therefore, even if an abnormality occurs in a certain cell assembly, the abnormality can be prevented from affecting other cell assemblies and the outside of the battery unit, and the reliability of the battery unit can be further improved.

第1実施形態の電動工具の概略構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing schematic structure of the electric tool of 1st Embodiment. 第1実施形態のバッテリユニットの電気的構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the electric constitution of the battery unit of 1st Embodiment. セルブロック切替処理のフローチャートである。It is a flowchart of a cell block switching process. セルフチェック処理のフローチャートである。It is a flowchart of a self-check process. 第2実施形態の充電システムの概略構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing schematic structure of the charging system of 2nd Embodiment. 第2実施形態のバッテリユニットの電気的構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the electric constitution of the battery unit of 2nd Embodiment.

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の形態を採り得る。例えば、下記の実施形態の構成の一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えたり、他の実施形態の構成に対して付加、置換等したり、課題を解決できる限りにおいて省略したりしてもよい。また、下記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成してもよい。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the specific means, structure, etc. which are shown by the following embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various forms can be taken. For example, a part of the configuration of the following embodiment is replaced with a known configuration having a similar function, added to or replaced with the configuration of another embodiment, or omitted as long as the problem can be solved. May be. Moreover, you may comprise combining the following several embodiment suitably.

[第1実施形態]
(1)電動工具の構成
本実施形態の電動工具は、図1に示すように、バッテリユニット1と、工具本体100とを備えている。バッテリユニット1は、工具本体100に着脱可能であり、バッテリユニット1を工具本体100に装着すると、両者は物理的且つ電気的に接続される。図1は両者が接続された状態を示している。
[First Embodiment]
(1) Structure of electric tool The electric tool of this embodiment is provided with the battery unit 1 and the tool main body 100, as shown in FIG. The battery unit 1 can be attached to and detached from the tool main body 100. When the battery unit 1 is mounted on the tool main body 100, both are physically and electrically connected. FIG. 1 shows a state where both are connected.

バッテリユニット1は、複数(N個)のセルアセンブリ10,20,・・・,30と、マイクロコンピュータ(以下「マイコン」と略称する)2と、正極接続端子91と、負極接続端子92と、第1通信端子93と、第2通信端子94とを備えている。複数のセルアセンブリ10,20,・・・,30は、何れも同じ構成であり、それぞれ、セルブロック11,21,・・・,31を備える。   The battery unit 1 includes a plurality (N) of cell assemblies 10, 20,..., A microcomputer (hereinafter simply referred to as “microcomputer”) 2, a positive electrode connection terminal 91, a negative electrode connection terminal 92, A first communication terminal 93 and a second communication terminal 94 are provided. The plurality of cell assemblies 10, 20,..., 30 all have the same configuration, and include cell blocks 11, 21,.

即ち、第1セルアセンブリ10は、セルブロック11を備える。このセルブロック11は、複数の二次電池セル16が直列接続されて構成されるものである。なお、本実施形態の二次電池セルは、リチウムイオン二次電池であるが、これはあくまでも一例であり、他の種類の二次電池セルであってもよい。セルブロック11の正極は、ハードウェアインターロック回路Aを介して正極接続端子91に接続されている。セルブロック11の負極は、負極接続端子92に接続されている。   That is, the first cell assembly 10 includes a cell block 11. The cell block 11 includes a plurality of secondary battery cells 16 connected in series. In addition, although the secondary battery cell of this embodiment is a lithium ion secondary battery, this is an example to the last and may be another kind of secondary battery cell. The positive electrode of the cell block 11 is connected to the positive electrode connection terminal 91 via the hardware interlock circuit A. The negative electrode of the cell block 11 is connected to the negative electrode connection terminal 92.

他の各セルアセンブリ(第2セルアセンブリ20,・・・,第Nセルアセンブリ30)も、第1セルアセンブリ10と同じ構成である。即ち、第2セルアセンブリ20は、複数の二次電池セル26が直列接続されてなるセルブロック21を備えている。このセルブロック21も、正極はハードウェアインターロック回路Aを介して正極接続端子91に接続され、負極は負極接続端子92に接続されている。また、第Nセルアセンブリ30も、複数の二次電池セル36が直列接続されてなるセルブロック31を備えている。このセルブロック31も、正極はハードウェアインターロック回路Aを介して正極接続端子91に接続され、負極は負極接続端子92に接続されている。   Each of the other cell assemblies (second cell assembly 20,..., Nth cell assembly 30) has the same configuration as the first cell assembly 10. That is, the second cell assembly 20 includes a cell block 21 in which a plurality of secondary battery cells 26 are connected in series. The cell block 21 also has a positive electrode connected to the positive electrode connection terminal 91 via the hardware interlock circuit A and a negative electrode connected to the negative electrode connection terminal 92. The Nth cell assembly 30 also includes a cell block 31 in which a plurality of secondary battery cells 36 are connected in series. The cell block 31 also has a positive electrode connected to the positive electrode connection terminal 91 via the hardware interlock circuit A and a negative electrode connected to the negative electrode connection terminal 92.

つまり、各セルアセンブリ10,20,・・・,30は、ハードウェアインターロック回路Aを介して並列接続されている。ハードウェアインターロック回路Aは、複数のセルアセンブリが同時に直接並列接続された状態になることを抑止するための回路であり、その詳細構成や動作については後述する。   That is, the cell assemblies 10, 20,..., 30 are connected in parallel via the hardware interlock circuit A. The hardware interlock circuit A is a circuit for preventing a plurality of cell assemblies from being directly connected in parallel at the same time, and the detailed configuration and operation thereof will be described later.

各セルブロック11,21,・・・,31の電圧(以下「セルブロック電圧」ともいう)は、スペック上は、何れも同じ値である。ただし、本実施形態では、後述するように、複数のセルアセンブリが同時に直接並列接続されないように制御される。つまり、放電時及び充電時の何れも、何れか1つのセルアセンブリのみ充放電が許可されると共に、その充放電が許可されるセルアセンブリが順次切り替わっていく。そのため、実際には各セルブロック電圧にはばらつきが生じる。   .., 31 (hereinafter also referred to as “cell block voltage”) have the same value in terms of specifications. However, in this embodiment, as will be described later, control is performed so that a plurality of cell assemblies are not directly connected in parallel at the same time. That is, in both discharge and charge, only any one cell assembly is permitted to be charged / discharged, and the cell assemblies permitted to be charged / discharged are sequentially switched. Therefore, in practice, each cell block voltage varies.

なお、各セルブロック11,21,・・・,31は、充電器120(図5参照。詳細は後述。)により充電が可能である。また、以下の説明で、セルアセンブリの電圧というときは、当該セルアセンブリが有するセルブロックの電圧を意味し、セルアセンブリの正極というときは、当該セルアセンブリが有するセルブロックの正極を意味する。   Each of the cell blocks 11, 21,..., 31 can be charged by a charger 120 (see FIG. 5, details will be described later). In the following description, the voltage of the cell assembly means the voltage of the cell block that the cell assembly has, and the positive electrode of the cell assembly means the positive electrode of the cell block that the cell assembly has.

マイコン2は、CPU3aやメモリ3bのほか、図示しないI/Oやタイマなどを備えている。正極接続端子91は、バッテリユニット1が工具本体100や後述する充電器120(図5参照)に装着されたときにその装着対象の正極接続端子に接続される。図1は、バッテリユニット1の正極接続端子91と工具本体100の正極接続端子101が接続された状態を示している。   The microcomputer 2 includes an I / O and a timer (not shown) in addition to the CPU 3a and the memory 3b. The positive electrode connection terminal 91 is connected to a positive electrode connection terminal to be mounted when the battery unit 1 is mounted on the tool body 100 or a charger 120 (see FIG. 5) described later. FIG. 1 shows a state where the positive electrode connection terminal 91 of the battery unit 1 and the positive electrode connection terminal 101 of the tool body 100 are connected.

負極接続端子92は、バッテリユニット1が工具本体100や後述する充電器120(図5参照)に装着されたときにその装着対象の負極接続端子に接続される。図1は、バッテリユニット1の負極接続端子92と工具本体100の負極接続端子102が接続された状態を示している。   The negative electrode connection terminal 92 is connected to the negative electrode connection terminal to be mounted when the battery unit 1 is mounted on the tool body 100 or a charger 120 (see FIG. 5) described later. FIG. 1 shows a state where the negative electrode connection terminal 92 of the battery unit 1 and the negative electrode connection terminal 102 of the tool body 100 are connected.

第1通信端子93は、バッテリユニット1が工具本体100に装着されたときに工具本体100の通信端子103に接続される。バッテリユニット1の第1通信端子93は、マイコン2に接続されている。マイコン2は、第1通信端子93及び工具本体100の通信端子103を介して、工具本体100のマイコン111と各種のデータ通信が可能である。   The first communication terminal 93 is connected to the communication terminal 103 of the tool body 100 when the battery unit 1 is attached to the tool body 100. The first communication terminal 93 of the battery unit 1 is connected to the microcomputer 2. The microcomputer 2 can perform various types of data communication with the microcomputer 111 of the tool body 100 via the first communication terminal 93 and the communication terminal 103 of the tool body 100.

第2通信端子94は、バッテリユニット1が充電器120に装着されたときに充電器120の通信端子124に接続される(図5参照)。バッテリユニット1の第2通信端子94は、マイコン2に接続されている。マイコン2は、第2通信端子94及び充電器120の通信端子124を介して、充電器120のマイコン131と各種のデータ通信が可能である。   The second communication terminal 94 is connected to the communication terminal 124 of the charger 120 when the battery unit 1 is attached to the charger 120 (see FIG. 5). The second communication terminal 94 of the battery unit 1 is connected to the microcomputer 2. The microcomputer 2 can perform various data communications with the microcomputer 131 of the charger 120 via the second communication terminal 94 and the communication terminal 124 of the charger 120.

なお、図示は省略したが、バッテリユニット1は、所定電圧値(例えば5V)の定電圧Vccを生成するレギュレータを備えている。このレギュレータは、各セルアセンブリ10,20,・・・,30からそれぞれダイオードを介して入力される電圧から定電圧Vccを生成する。即ち、セルアセンブリ10,20,・・・,30毎に個別にダイオードが用意され、各セルアセンブリ10,20,・・・,30の正極には、それぞれ対応するダイオードのアノードが接続されている。そして、各ダイオードのカソードが、レギュレータの入力端子へ共通接続されている。マイコン2や後述する自己診断用電圧供給回路3(図2参照)などの、バッテリユニット1内の各回路は、定電圧Vccを電源として動作する。   Although not shown, the battery unit 1 includes a regulator that generates a constant voltage Vcc having a predetermined voltage value (for example, 5 V). This regulator generates a constant voltage Vcc from voltages input from the cell assemblies 10, 20,... That is, a diode is prepared for each cell assembly 10, 20,..., 30 and the anode of the corresponding diode is connected to the positive electrode of each cell assembly 10, 20,. . The cathodes of the diodes are commonly connected to the input terminal of the regulator. Each circuit in the battery unit 1, such as the microcomputer 2 and a self-diagnosis voltage supply circuit 3 (see FIG. 2) described later, operates using the constant voltage Vcc as a power source.

工具本体100は、図1に示すように、マイコン111と、モータ112と、駆動回路113と、トリガスイッチ114と、正極接続端子101と、負極接続端子102と、通信端子103とを備えている。   As shown in FIG. 1, the tool body 100 includes a microcomputer 111, a motor 112, a drive circuit 113, a trigger switch 114, a positive electrode connection terminal 101, a negative electrode connection terminal 102, and a communication terminal 103. .

正極接続端子101は、トリガスイッチ114を介してモータ112の一端に接続されている。負極接続端子102は、駆動回路113を介してモータ112の他端に接続されている。本実施形態のモータ112は、ブラシ付き直流モータである。   The positive electrode connection terminal 101 is connected to one end of the motor 112 via the trigger switch 114. The negative electrode connection terminal 102 is connected to the other end of the motor 112 via the drive circuit 113. The motor 112 of this embodiment is a DC motor with a brush.

トリガスイッチ114は、工具本体100に設けられた図示しないトリガを使用者が操作することによりオン・オフされる。即ち、使用者がトリガを引くとオンし、使用者がトリガを離すとオフされる。トリガスイッチ114のオン・オフの情報は、マイコン111に入力される。   The trigger switch 114 is turned on / off when the user operates a trigger (not shown) provided in the tool body 100. That is, it is turned on when the user pulls the trigger and turned off when the user releases the trigger. Information on ON / OFF of the trigger switch 114 is input to the microcomputer 111.

マイコン111は、図示しないCPUやメモリなどを備えており、CPUがメモリに記憶されている各種プログラムを実行することにより各種機能を実現する。マイコン111は、トリガスイッチ114がオンされると、駆動回路113内の駆動スイッチをオンさせることで、バッテリユニット1からモータ112への通電を開始させ、これによりモータ112を動作させる。トリガスイッチ114がオフされると、マイコン111は、駆動回路113内の駆動スイッチをオフさせることで、バッテリユニット1からモータ112への通電を停止させる。   The microcomputer 111 includes a CPU, a memory, and the like (not shown), and realizes various functions by the CPU executing various programs stored in the memory. When the trigger switch 114 is turned on, the microcomputer 111 starts energization from the battery unit 1 to the motor 112 by turning on the drive switch in the drive circuit 113, thereby operating the motor 112. When the trigger switch 114 is turned off, the microcomputer 111 stops energization from the battery unit 1 to the motor 112 by turning off the drive switch in the drive circuit 113.

マイコン111は、バッテリユニット1からモータ112への通電が行われている間に、バッテリユニット1から通信端子103を介して異常信号が入力された場合は、モータ112への通電を強制停止させる。   If an abnormal signal is input from the battery unit 1 via the communication terminal 103 while the battery unit 1 is energized to the motor 112, the microcomputer 111 forcibly stops energization of the motor 112.

なお、図示は省略したが、工具本体100は、所定電圧値の定電圧を生成するレギュレータを備えている。このレギュレータは、工具本体100にバッテリユニット1が装着されたときにバッテリユニット1から供給される電圧を降圧して定電圧を生成する。工具本体100のマイコン111はこの定電圧を電源として動作する。   Although not shown, the tool body 100 includes a regulator that generates a constant voltage having a predetermined voltage value. This regulator generates a constant voltage by stepping down the voltage supplied from the battery unit 1 when the battery unit 1 is mounted on the tool body 100. The microcomputer 111 of the tool body 100 operates using this constant voltage as a power source.

(2)バッテリユニット1の構成
バッテリユニット1のより具体的な構成について、図2を用いて説明する。バッテリユニット1は、図2に示すように、セルアセンブリ10,20,・・・,30毎に個別に設けられた複数(N個)のスイッチ回路40,50,・・・,60と、自己診断用電圧供給回路3と、NOR回路5とを備えている。複数(N個)のスイッチ回路40,50,・・・,60は、図1に示したハードウェアインターロック回路Aを構成する。
(2) Configuration of Battery Unit 1 A more specific configuration of the battery unit 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the battery unit 1 includes a plurality of (N) switch circuits 40, 50,..., 60 provided for each cell assembly 10, 20,. A diagnostic voltage supply circuit 3 and a NOR circuit 5 are provided. A plurality (N) of switch circuits 40, 50,..., 60 constitute the hardware interlock circuit A shown in FIG.

第1セルアセンブリ10は、当該第1セルアセンブリ10内のセルブロック11を監視するためのセル監視回路12を備えている。このセル監視回路12は、セルブロック11監視用の集積回路(IC)である。セル監視回路12は、セルブロック11の電圧や各セル16の電圧(セル電圧)を検出してその検出結果をデータ端子からマイコン2へ出力する機能を備えている。また、セル監視回路12は、各セル16のセル電圧をそれぞれ監視して何れか一つでもセル電圧が過電圧状態となるなど、セルブロック11に異常が発生した場合に、セルエラー信号(High(H)レベル信号)をエラー端子からNOR回路5へ出力する機能も備えている。なお、セルブロック11にエラーが発生していない場合のエラー端子の出力はLow(L)レベルである。   The first cell assembly 10 includes a cell monitoring circuit 12 for monitoring the cell block 11 in the first cell assembly 10. The cell monitoring circuit 12 is an integrated circuit (IC) for monitoring the cell block 11. The cell monitoring circuit 12 has a function of detecting the voltage of the cell block 11 and the voltage (cell voltage) of each cell 16 and outputting the detection result from the data terminal to the microcomputer 2. In addition, the cell monitoring circuit 12 monitors the cell voltage of each cell 16 and when any one of the cell blocks 11 is in an overvoltage state, such as when the cell voltage is overvoltage, a cell error signal (High (H ) Level signal) is output from the error terminal to the NOR circuit 5. When no error has occurred in the cell block 11, the error terminal output is at the Low (L) level.

他の各セルアセンブリ20,・・・,30も、第1セルアセンブリ10と同様の構成、機能を具備したセル監視回路を備えている。即ち、第2セルアセンブリ20はセルブロック21監視用のセル監視回路22を備え、第Nセルアセンブリ30はセルブロック31監視用のセル監視回路32を備えている。   Each of the other cell assemblies 20,..., 30 also includes a cell monitoring circuit having the same configuration and function as the first cell assembly 10. That is, the second cell assembly 20 includes a cell monitoring circuit 22 for monitoring the cell block 21, and the Nth cell assembly 30 includes a cell monitoring circuit 32 for monitoring the cell block 31.

複数のスイッチ回路40,50,・・・,60のうち、第1スイッチ回路40は、第1セルアセンブリ10に対して設けられている。即ち、第1スイッチ回路40は、第1セルアセンブリ10の正極と正極接続端子91との間に設けられている。   Of the plurality of switch circuits 40, 50,..., 60, the first switch circuit 40 is provided for the first cell assembly 10. That is, the first switch circuit 40 is provided between the positive electrode of the first cell assembly 10 and the positive electrode connection terminal 91.

第1スイッチ回路40は、ハイサイドスイッチ41と、ローサイドスイッチ42と、自己診断用スイッチ43と、AND回路44と、2つのインバータ45,46と、ダイオードD1とを備えている。   The first switch circuit 40 includes a high-side switch 41, a low-side switch 42, a self-diagnosis switch 43, an AND circuit 44, two inverters 45 and 46, and a diode D1.

ハイサイドスイッチ41は、一端が正極接続端子91に接続され、他端がローサイドスイッチ42の一端および自己診断用スイッチ43の一端に接続されている。ローサイドスイッチ42の他端は、第1セルアセンブリ10の正極(セルブロック11の正極)に接続されている。つまり、第1セルアセンブリ10のセルブロック11は、直列接続されたローサイドスイッチ42及びハイサイドスイッチ41を介して、正極接続端子91に接続されている。ハイサイドスイッチ41及びローサイドスイッチ42を、以下、まとめて「スイッチ部」ともいう。   The high side switch 41 has one end connected to the positive electrode connection terminal 91 and the other end connected to one end of the low side switch 42 and one end of the self-diagnosis switch 43. The other end of the low side switch 42 is connected to the positive electrode of the first cell assembly 10 (the positive electrode of the cell block 11). That is, the cell block 11 of the first cell assembly 10 is connected to the positive electrode connection terminal 91 via the low side switch 42 and the high side switch 41 connected in series. Hereinafter, the high-side switch 41 and the low-side switch 42 are also collectively referred to as a “switch unit”.

スイッチ部は、AND回路44からの出力信号によりオン・オフされる。具体的には、AND回路44からの出力信号がLレベルのときは、スイッチ部はオフし、AND回路44からの出力信号がHレベルのときは、スイッチ部はオンする。   The switch unit is turned on / off by an output signal from the AND circuit 44. Specifically, when the output signal from the AND circuit 44 is L level, the switch unit is turned off, and when the output signal from the AND circuit 44 is H level, the switch unit is turned on.

2つのインバータ45,46のうち一方の許可入力用インバータ45は、マイコン2から入力される第1充放電許可信号を論理反転してAND回路44の反転入力端子へ出力する。他方の自己診断用インバータ46は、AND回路44からの出力信号を論理反転して自己診断用スイッチ43へ出力する。   One permission input inverter 45 of the two inverters 45, 46 logically inverts the first charge / discharge permission signal input from the microcomputer 2 and outputs it to the inverting input terminal of the AND circuit 44. The other self-diagnosis inverter 46 logically inverts the output signal from the AND circuit 44 and outputs it to the self-diagnosis switch 43.

自己診断用スイッチ43は、一端がハイサイドスイッチ41とローサイドスイッチ42の接続点に接続され、他端がダイオードD1を介してマイコン2の自己診断エラー信号入力端子及びNOR回路5に接続されている。自己診断用スイッチ43は、AND回路44からの出力信号がHレベルのときはオフし、AND回路44からの出力信号がLレベルのときにオンする。   The self-diagnosis switch 43 has one end connected to a connection point between the high-side switch 41 and the low-side switch 42 and the other end connected to the self-diagnosis error signal input terminal of the microcomputer 2 and the NOR circuit 5 via the diode D1. . The self-diagnosis switch 43 is turned off when the output signal from the AND circuit 44 is at the H level, and is turned on when the output signal from the AND circuit 44 is at the L level.

なお、スイッチ部を構成する2つのスイッチ41,42、及び自己診断用スイッチ43は、実際には半導体スイッチであり、より具体的には、本実施形態ではMOSFETである。   Note that the two switches 41 and 42 and the self-diagnosis switch 43 constituting the switch unit are actually semiconductor switches, and more specifically, MOSFETs in the present embodiment.

スイッチ部を構成するハイサイドスイッチ41及びローサイドスイッチ42は、実際には、いずれもPチャネルMOSFETである。これら2つのMOSFETは、ドレインが相互に接続されて且つ自己診断用スイッチ43に接続されている。これら2つのMOSFETのゲートにはそれぞれ、AND回路44からの出力信号を反転するための回路が接続されている。これにより、これら2つのMOSFETは、AND回路44からの出力信号がLレベルのときはオフし、AND回路44からの出力信号がHレベルのときにオンする。   The high side switch 41 and the low side switch 42 constituting the switch unit are actually both P-channel MOSFETs. The drains of these two MOSFETs are connected to each other and to the self-diagnosis switch 43. A circuit for inverting the output signal from the AND circuit 44 is connected to the gates of these two MOSFETs. Thus, these two MOSFETs are turned off when the output signal from the AND circuit 44 is at L level, and turned on when the output signal from the AND circuit 44 is at H level.

AND回路44は、マイコン2から出力される、スイッチ回路40,50,・・・,60毎の個別の充放電許可信号と、NOR回路5の出力信号が入力される。ただし、各充放電許可信号は、いずれも、AND回路44の反転入力端子に入力される。また、各充放電許可信号のうち、当該第1スイッチ回路40に対応(第1セルアセンブリ10に対応)した♯1充放電許可信号は、許可入力用インバータ45で論理反転されて、AND回路44の反転入力端子へ入力される。   The AND circuit 44 receives an individual charge / discharge permission signal for each of the switch circuits 40, 50,..., 60 output from the microcomputer 2 and an output signal of the NOR circuit 5. However, each charge / discharge permission signal is input to the inverting input terminal of the AND circuit 44. In addition, among the charge / discharge permission signals, the # 1 charge / discharge permission signal corresponding to the first switch circuit 40 (corresponding to the first cell assembly 10) is logically inverted by the permission input inverter 45 to be AND circuit 44. Is input to the inverting input terminal.

AND回路44は、許可入力用インバータ45を介して入力される♯1充放電許可信号の論理反転信号をさらに論理反転させると共に、♯1充放電許可信号以外の他の各充放電許可信号(♯2充放電許可信号,・・・,♯N充放電許可信号)についてもそれぞれ論理反転させ、それら論理反転された各入力信号とNOR回路5からの出力信号との論理積を演算する。   AND circuit 44 further logically inverts the logic inversion signal of # 1 charge / discharge permission signal input via permission input inverter 45, and each charge / discharge permission signal (#) other than # 1 charge / discharge permission signal. 2 charge / discharge permission signal,..., #N charge / discharge permission signal) are also logically inverted, and the logical product of each logically inverted input signal and the output signal from the NOR circuit 5 is calculated.

第2スイッチ回路50は、第2セルアセンブリ20に対して設けられている。即ち、第2スイッチ回路50は、第2セルアセンブリ20の正極と正極接続端子91との間に設けられている。   The second switch circuit 50 is provided for the second cell assembly 20. That is, the second switch circuit 50 is provided between the positive electrode of the second cell assembly 20 and the positive electrode connection terminal 91.

第2スイッチ回路50は、一部(許可入力用インバータ55の接続位置)を除き、第1スイッチ回路40と同じ構成である。即ち、第2スイッチ回路50は、ハイサイドスイッチ51と、ローサイドスイッチ52と、自己診断用スイッチ53と、AND回路54と、2つのインバータ55,56と、ダイオードD2とを備えている。   The second switch circuit 50 has the same configuration as the first switch circuit 40 except for a part (connection position of the permission input inverter 55). That is, the second switch circuit 50 includes a high-side switch 51, a low-side switch 52, a self-diagnosis switch 53, an AND circuit 54, two inverters 55 and 56, and a diode D2.

第1スイッチ回路40と異なる部分に絞って説明すると、第2スイッチ回路50においては、マイコン2からの各充放電許可信号のうち第1セルアセンブリ10に対応した♯1充放電許可信号は、インバータを介さずそのままAND回路54の反転入力端子に入力される。   In the second switch circuit 50, the # 1 charge / discharge permission signal corresponding to the first cell assembly 10 among the charge / discharge permission signals from the microcomputer 2 is an inverter. Is input to the inverting input terminal of the AND circuit 54 as it is.

第2スイッチ回路50においては、許可入力用インバータ55には、当該第2スイッチ回路50に対応(第2セルアセンブリ20に対応)した♯2充放電許可信号が入力され、この♯2充放電許可信号が許可入力用インバータ55で論理反転されて、AND回路54の反転入力端子へ入力される。   In the second switch circuit 50, the # 2 charge / discharge permission signal corresponding to the second switch circuit 50 (corresponding to the second cell assembly 20) is input to the permission input inverter 55, and this # 2 charge / discharge permission is received. The signal is logically inverted by the permission input inverter 55 and input to the inverting input terminal of the AND circuit 54.

AND回路54は、許可入力用インバータ55を介して入力される♯2充放電許可信号の論理反転信号をさらに論理反転させると共に、♯2充放電許可信号以外の他の各充放電許可信号についてもそれぞれ論理反転させ、それら論理反転された各入力信号とNOR回路5からの出力信号との論理積を演算する。   The AND circuit 54 further inverts the logic inversion signal of the # 2 charge / discharge permission signal input via the permission input inverter 55 and also performs other charge / discharge permission signals other than the # 2 charge / discharge permission signal. Each of these is logically inverted, and the logical product of each logically inverted input signal and the output signal from the NOR circuit 5 is calculated.

第Nスイッチ回路60も、一部(許可入力用インバータ65の接続位置)を除き、第1スイッチ回路40と同じ構成である。即ち、第Nスイッチ回路60は、ハイサイドスイッチ61と、ローサイドスイッチ62と、自己診断用スイッチ63と、AND回路64と、2つのインバータ65,66と、ダイオードD3とを備えている。   The Nth switch circuit 60 also has the same configuration as the first switch circuit 40 except for a part (connection position of the permission input inverter 65). That is, the Nth switch circuit 60 includes a high side switch 61, a low side switch 62, a self-diagnosis switch 63, an AND circuit 64, two inverters 65 and 66, and a diode D3.

第1スイッチ回路40と異なる部分に絞って説明すると、第Nスイッチ回路60においては、マイコン2からの各充放電許可信号のうち、第N充放電許可信号以外の他の各充放電許可信号は、インバータを介さずそのままAND回路64の反転入力端子に入力される。   In the N-th switch circuit 60, other charge / discharge permission signals other than the N-th charge / discharge permission signal are included in the N-th switch circuit 60. The signal is directly input to the inverting input terminal of the AND circuit 64 without going through the inverter.

第Nスイッチ回路60においては、許可入力用インバータ65には、当該第Nスイッチ回路60に対応(第Nセルアセンブリ30に対応)した♯N充放電許可信号が入力され、この♯N充放電許可信号が許可入力用インバータ65で論理反転されて、AND回路64の反転入力端子へ入力される。   In the Nth switch circuit 60, the #N charge / discharge permission signal corresponding to the Nth switch circuit 60 (corresponding to the Nth cell assembly 30) is input to the permission input inverter 65. The signal is logically inverted by the permission input inverter 65 and input to the inverting input terminal of the AND circuit 64.

AND回路64は、許可入力用インバータ65を介して入力される♯N充放電許可信号の論理反転信号をさらに論理反転させると共に、♯N充放電許可信号以外の他の各充放電許可信号についてもそれぞれ論理反転させ、それら論理反転された各入力信号とNOR回路5からの出力信号との論理積を演算する。   The AND circuit 64 further inverts the logic inversion signal of the #N charge / discharge permission signal input via the permission input inverter 65 and also performs other charge / discharge permission signals other than the #N charge / discharge permission signal. Each of these is logically inverted, and the logical product of each logically inverted input signal and the output signal from the NOR circuit 5 is calculated.

自己診断用電圧供給回路3は、抵抗R0と、ダイオードD0と、定電圧供給スイッチ4とを備えている。抵抗R0は、一端が正極接続端子91に接続され、他端がダイオードD0のカソードに接続される。ダイオードD0のアノードは定電圧供給スイッチ4の一端に接続される。定電圧供給スイッチ4の他端には、図示しないレギュレータからの定電圧Vccが印加される。   The self-diagnosis voltage supply circuit 3 includes a resistor R0, a diode D0, and a constant voltage supply switch 4. The resistor R0 has one end connected to the positive electrode connection terminal 91 and the other end connected to the cathode of the diode D0. The anode of the diode D0 is connected to one end of the constant voltage supply switch 4. A constant voltage Vcc from a regulator (not shown) is applied to the other end of the constant voltage supply switch 4.

定電圧供給スイッチ4は、マイコン2からのセルフチェック信号によってオン・オフされる。即ち、マイコン2から定電圧供給スイッチ4へのセルフチェック信号がLレベルの間は定電圧供給スイッチ4はオフされ、セルフチェック信号がHレベルになると定電圧供給スイッチ4がオンされる。定電圧供給スイッチ4がオンされると、各スイッチ回路40,50,・・・,60へ定電圧Vccが供給される。   The constant voltage supply switch 4 is turned on / off by a self-check signal from the microcomputer 2. That is, the constant voltage supply switch 4 is turned off while the self-check signal from the microcomputer 2 to the constant voltage supply switch 4 is at L level, and the constant voltage supply switch 4 is turned on when the self-check signal becomes H level. When the constant voltage supply switch 4 is turned on, the constant voltage Vcc is supplied to the switch circuits 40, 50,.

マイコン2は、各スイッチ回路40,50,・・・,60への各充放電許可信号のうち何れか1つを選択的にHレベルにすることにより、そのHレベルにした充放電許可信号に対応したスイッチ回路のスイッチ部をオンさせて対応するセルアセンブリの正極を正極接続端子91に接続する。つまり、マイコン2は、異なる複数のスイッチ回路のスイッチ部を同時にオンさせないようにし(複数のセルアセンブリが互いに直接並列接続されないようにし)、正極接続端子91には何れか1つのセルアセンブリの電圧が印加・出力されるように、各スイッチ回路40,50,・・・,60を制御する。   The microcomputer 2 selectively changes any one of the charge / discharge permission signals to the switch circuits 40, 50,..., 60 to the H level, thereby changing the charge / discharge permission signal to the H level. The switch part of the corresponding switch circuit is turned on to connect the positive electrode of the corresponding cell assembly to the positive electrode connection terminal 91. That is, the microcomputer 2 does not simultaneously turn on the switch portions of the plurality of different switch circuits (so that the plurality of cell assemblies are not directly connected in parallel to each other), and the voltage of any one cell assembly is applied to the positive electrode connection terminal 91. The switch circuits 40, 50,..., 60 are controlled so as to be applied and output.

例えば、第1セルアセンブリ10に対してそのセルブロック11の充放電を許可すべく、マイコン2が♯1充放電許可信号をHレベルにして他の充放電許可信号を全てLレベルにしたとする。この場合、第1スイッチ回路40においては、♯1充放電許可信号は許可入力用インバータ45でLレベルに論理反転されてAND回路44の反転入力端子へ入力され、AND回路44内の入力側でさらに論理反転される。他の各充放電許可信号は、そのまま(Lレベルのまま)AND回路44の反転入力端子へ入力されてAND回路44内の入力側で論理反転される。   For example, in order to allow the first cell assembly 10 to charge / discharge the cell block 11, the microcomputer 2 sets the # 1 charge / discharge permission signal to H level and all other charge / discharge permission signals to L level. . In this case, in the first switch circuit 40, the # 1 charge / discharge permission signal is logically inverted to the L level by the permission input inverter 45 and input to the inverting input terminal of the AND circuit 44, and on the input side in the AND circuit 44 Further, the logic is inverted. The other charge / discharge permission signals are input to the inverting input terminal of the AND circuit 44 as they are (while being at the L level), and are logically inverted on the input side in the AND circuit 44.

また、AND回路44にはNOR回路5からの出力信号も入力されるが、バッテリユニット1が正常ならばNOR回路5への各入力信号はいずれもLレベルとなり、よってNOR回路5からの出力信号はHレベルとなる。つまり、AND回路44には、通常(異常がない限り)、NOR回路5からはHレベルの信号が入力される。   The output signal from the NOR circuit 5 is also input to the AND circuit 44. If the battery unit 1 is normal, each input signal to the NOR circuit 5 is at L level. Becomes H level. That is, the AND circuit 44 normally receives an H level signal from the NOR circuit 5 (unless there is an abnormality).

そのため、AND回路44からの出力信号はHレベルとなり、スイッチ部(ハイサイドスイッチ41及びローサイドスイッチ42)がオンし、自己診断用スイッチ43はオフする。これにより、第1セルアセンブリ10のセルブロック電圧が、スイッチ部を介して正極接続端子91に印加され、これによりそのセルブロック電圧をバッテリユニット1の電圧(バッテリ電圧)として外部へ供給可能な状態となる。   Therefore, the output signal from the AND circuit 44 becomes H level, the switch section (the high-side switch 41 and the low-side switch 42) is turned on, and the self-diagnosis switch 43 is turned off. As a result, the cell block voltage of the first cell assembly 10 is applied to the positive electrode connection terminal 91 via the switch unit, so that the cell block voltage can be supplied to the outside as the voltage of the battery unit 1 (battery voltage). It becomes.

一方、第1スイッチ回路40以外の他の各スイッチ回路50,・・・,60については、いずれもスイッチ部がオフし、対応する各セルアセンブリ20,・・・,30はいずれも正極接続端子91から遮断される。   On the other hand, for each of the switch circuits 50,..., 60 other than the first switch circuit 40, the switch part is turned off, and the corresponding cell assemblies 20,. 91 is cut off.

例えば第2スイッチ回路50においては、♯1充放電許可信号はHレベルのままAND回路54の反転入力端子に入力されてAND回路54内の入力側でLレベルに論理反転される。また、当該第2スイッチ回路50に対応した♯2充放電許可信号はLレベルであるため、そのLレベルの♯2充放電許可信号が許可入力用インバータ55でHレベルに論理反転されてAND回路54の反転入力端子に入力され、AND回路54内の入力側で再びLレベルに論理反転される。そのため、AND回路54の出力はLレベルとなり、よってスイッチ部(ハイサイドスイッチ51及びローサイドスイッチ52)はオフする。   For example, in the second switch circuit 50, the # 1 charge / discharge permission signal is input to the inverting input terminal of the AND circuit 54 while maintaining the H level, and is logically inverted to the L level on the input side in the AND circuit 54. Also, since the # 2 charge / discharge permission signal corresponding to the second switch circuit 50 is at the L level, the L level # 2 charge / discharge permission signal is logically inverted to the H level by the permission input inverter 55 and the AND circuit. 54 is input to the inverting input terminal 54 and logically inverted to the L level again on the input side in the AND circuit 54. For this reason, the output of the AND circuit 54 becomes L level, and therefore the switch sections (the high side switch 51 and the low side switch 52) are turned off.

マイコン2は、放電時および充電時のいずれも、各スイッチ回路40,50,・・・,60の各スイッチ部を、第1スイッチ回路40から順次オンさせることで、各セルアセンブリ10,20,・・・,30を1つずつ順次充放電許可(正極接続端子91に接続)する。   The microcomputer 2 sequentially turns on the switch portions of the switch circuits 40, 50,..., 60 from the first switch circuit 40 at the time of discharging and charging, so that the cell assemblies 10, 20, ..., 30 are sequentially charged and discharged (connected to the positive electrode connection terminal 91) one by one.

例えば放電時においては、マイコン2は、まず♯1充放電許可信号をHレベルにすることにより第1スイッチ回路40のスイッチ部をオンさせて、第1セルアセンブリ10からの放電を許可する。そして、放電を許可すべきセルアセンブリを切り替えるべき切替条件(例えばセルブロック電圧の低下により放電完了状態になること等)が成立したら、♯1充放電許可信号をLレベルにすることにより第1セルアセンブリ10からの放電を停止させる。そして、♯2充放電許可信号をHレベルにすることにより、第2スイッチ回路50のスイッチ部をオンさせて、第2セルアセンブリ20からの放電を許可する。このようにして、マイコン2は、放電許可対象のセルアセンブリを順次切り替えていく。   For example, at the time of discharging, the microcomputer 2 first turns on the switch portion of the first switch circuit 40 by setting the # 1 charge / discharge permission signal to the H level to permit the discharge from the first cell assembly 10. Then, when a switching condition for switching the cell assembly to which discharge is permitted (for example, a discharge completion state is caused by a decrease in the cell block voltage), the first cell is set by setting the # 1 charge / discharge permission signal to L level. The discharge from the assembly 10 is stopped. Then, by setting the # 2 charge / discharge permission signal to the H level, the switch part of the second switch circuit 50 is turned on, and the discharge from the second cell assembly 20 is permitted. In this way, the microcomputer 2 sequentially switches the cell assemblies to be discharged.

また例えば、充電器120(図5参照)による充電時においては、マイコン2は、まず♯1充放電許可信号をHレベルにすることにより第1スイッチ回路40のスイッチ部をオンさせて、第1セルアセンブリ10への充電を許可する。そして、充電を許可すべきセルアセンブリを切り替えるべき切替条件(例えばセルブロック電圧が満充電状態になることにより充電完了状態になること等)が成立したら、♯1充放電許可信号をLレベルにすることにより第1セルアセンブリ10への充電を停止させる。そして、♯2充放電許可信号をHレベルにすることにより、第2スイッチ回路50のスイッチ部をオンさせて、第2セルアセンブリ20への充電を許可する。このようにして、マイコン2は、充電時においても、充電許可対象のセルアセンブリを順次切り替えていく。   Further, for example, during charging by the charger 120 (see FIG. 5), the microcomputer 2 first turns on the switch section of the first switch circuit 40 by setting the # 1 charge / discharge permission signal to the H level, and the first switch circuit 40 is turned on. The charging of the cell assembly 10 is permitted. When the switching condition for switching the cell assembly to be charged (for example, when the cell block voltage is fully charged, the charging is completed), the # 1 charge / discharge permission signal is set to the L level. As a result, the charging of the first cell assembly 10 is stopped. Then, by setting the # 2 charge / discharge permission signal to the H level, the switch portion of the second switch circuit 50 is turned on, and the charging of the second cell assembly 20 is permitted. In this way, the microcomputer 2 sequentially switches the cell assemblies subject to charge permission even during charging.

また、マイコン2は、全ての充放電許可信号がLレベルの場合における所定のタイミングで、各スイッチ回路40,50,・・・,60の各スイッチ部が短絡故障していないか否かの自己診断を行う。   Further, the microcomputer 2 determines whether or not each switch part of each switch circuit 40, 50,..., 60 has a short circuit failure at a predetermined timing when all charge / discharge permission signals are at the L level. Make a diagnosis.

具体的には、マイコン2は、例えば充放電を許可するセルアセンブリを切り替えるタイミング(切り替えの過程で全ての充放電許可信号がLレベルになったとき)に、自己診断用電圧供給回路3の定電圧供給スイッチ4へのセルフチェック信号をHレベルにすることで、定電圧供給スイッチ4を一定時間オンさせる。そして、そのオン期間中に各スイッチ回路40,50,・・・,60から自己診断エラー信号入力端子に入力される信号に基づいて、各スイッチ部の短絡故障の有無を判断(自己診断)する。   Specifically, the microcomputer 2 determines the voltage of the self-diagnosis voltage supply circuit 3 at the timing of switching the cell assembly that permits charging / discharging, for example, when all the charging / discharging permission signals become L level during the switching process. The constant voltage supply switch 4 is turned on for a predetermined time by setting the self-check signal to the voltage supply switch 4 to the H level. Then, during the ON period, the presence / absence of a short circuit failure in each switch unit is determined (self-diagnosis) based on a signal input from each switch circuit 40, 50,..., 60 to the self-diagnosis error signal input terminal. .

各スイッチ部がいずれも正常ならば、全ての充放電許可信号がLレベルのときは、各AND回路44,54,・・・,64の出力信号はいずれもLレベルとなり、各スイッチ部はいずれもオフされる。そのため、各自己診断用スイッチ43,53,・・・,63はいずれもオンされているものの、各スイッチ回路40,50,・・・,60の各ダイオードD1,D2,・・・,D3からマイコンの自己診断エラー信号入力端子に入力される信号はいずれもLレベルとなる。この場合、マイコン2は各スイッチ部がいずれも正常であるものと認識する。   If all the switch sections are normal, when all the charge / discharge permission signals are at the L level, the output signals of the AND circuits 44, 54,. Is also turned off. Therefore, although the self-diagnosis switches 43, 53,..., 63 are all turned on, the diodes D1, D2,..., D3 of the switch circuits 40, 50,. All signals inputted to the self-diagnosis error signal input terminal of the microcomputer become L level. In this case, the microcomputer 2 recognizes that each switch unit is normal.

一方、何れかのスイッチ部において短絡故障が発生すると、マイコン2の自己診断エラー信号入力端子には、Hレベルの信号(自己診断エラー信号)が入力される。即ち、例えば第1スイッチ回路40のスイッチ部を構成する2つのスイッチ41,42のうち、ハイサイドスイッチ41が短絡故障すると、自己診断用電圧供給回路3からの定電圧Vccが、その短絡故障しているハイサイドスイッチ41,自己診断用スイッチ43、及びダイオードD1を介して、Hレベルの自己診断エラー信号としてマイコン2に入力される。   On the other hand, when a short circuit failure occurs in any of the switch units, an H level signal (self-diagnosis error signal) is input to the self-diagnosis error signal input terminal of the microcomputer 2. That is, for example, when the high-side switch 41 among the two switches 41 and 42 constituting the switch unit of the first switch circuit 40 is short-circuited, the constant voltage Vcc from the self-diagnosis voltage supply circuit 3 is short-circuited. The high-side switch 41, the self-diagnosis switch 43, and the diode D1 are input to the microcomputer 2 as an H-level self-diagnosis error signal.

また例えば、第1スイッチ回路40においてローサイドスイッチ42が短絡故障すると、第1セルアセンブリ10のセルブロック電圧が、その短絡故障しているローサイドスイッチ42,自己診断用スイッチ43、及びダイオードD1を介して、Hレベルの自己診断エラー信号としてマイコン2に入力される。   Further, for example, when the low-side switch 42 in the first switch circuit 40 is short-circuited, the cell block voltage of the first cell assembly 10 is passed through the low-side switch 42, the self-diagnosis switch 43, and the diode D1 that are short-circuited. , And is input to the microcomputer 2 as an H level self-diagnosis error signal.

マイコン2は、自己診断エラー信号が入力されると、何れかのスイッチ部が短絡故障しているものと判断する。なお、各スイッチ回路40,50,・・・,60からの自己診断エラー信号は、マイコン2だけでなく、NOR回路5にも入力される。そのため、何れかのスイッチ回路からHレベルの自己診断エラー信号が出力されると、NOR回路5の出力信号がLレベルになる。NOR回路5からのLレベルの出力信号は、エラー信号としてマイコン2のエラー信号入力端子に入力され、マイコン2はこのエラー信号によっても異常発生を検知できる。   When the microcomputer 2 receives the self-diagnosis error signal, the microcomputer 2 determines that any one of the switch parts is short-circuited. In addition, the self-diagnosis error signal from each switch circuit 40, 50, ..., 60 is input not only to the microcomputer 2 but also to the NOR circuit 5. For this reason, when an H level self-diagnosis error signal is output from any of the switch circuits, the output signal of the NOR circuit 5 becomes L level. The L level output signal from the NOR circuit 5 is input to the error signal input terminal of the microcomputer 2 as an error signal, and the microcomputer 2 can detect the occurrence of an abnormality also by this error signal.

NOR回路5は、各スイッチ部が何れも正常で且つ各セルアセンブリ10,20,・・・,30もいずれも正常の場合は、入力信号が全てLレベルとなり、よって出力信号はHレベルとなる。このHレベルの出力信号は、マイコン2のエラー信号入力端子に入力されると共に各AND回路44,54,・・・,64にも入力される。このHレベルの出力信号により、マイコン2はバッテリユニット1が正常であることを認識する。   In the NOR circuit 5, when each switch part is normal and each cell assembly 10, 20,..., 30 is also normal, all the input signals are L level, and therefore the output signal is H level. . This H level output signal is input to the error signal input terminal of the microcomputer 2 and is also input to the AND circuits 44, 54,. From this H level output signal, the microcomputer 2 recognizes that the battery unit 1 is normal.

一方、何れかのセルアセンブリに異常が生じてそのセル監視回路からHレベルのセルエラー信号がNOR回路5に入力されるか、もしくは何れかのスイッチ部に短絡故障が発生して自己診断時に対応するスイッチ回路からHレベルの自己診断エラー信号がNOR回路5に入力されると、NOR回路5の出力はLレベルとなる。   On the other hand, an abnormality occurs in one of the cell assemblies, and an H level cell error signal is input to the NOR circuit 5 from the cell monitoring circuit, or a short circuit fault occurs in any one of the switch units, and this corresponds to the self-diagnosis. When an H level self-diagnosis error signal is input to the NOR circuit 5 from the switch circuit, the output of the NOR circuit 5 becomes L level.

このLレベルの出力信号は、エラー信号としてマイコン2のエラー信号入力端子に入力され、これによりマイコン2は何れかのセルアセンブリの異常またはスイッチ部の短絡故障が発生したことを認識する。   This L level output signal is input to the error signal input terminal of the microcomputer 2 as an error signal, whereby the microcomputer 2 recognizes that one of the cell assemblies is abnormal or a short circuit failure of the switch unit has occurred.

さらに、NOR回路5からLレベルのエラー信号が出力されると、そのエラー信号は各スイッチ回路40,50,・・・,60の各AND回路44,54,・・・,64にも入力される。そのため、各AND回路44,54,・・・,64の出力信号は強制的にLレベルにされ、これにより各スイッチ部は何れも強制的にオフされる。   Further, when an L level error signal is output from the NOR circuit 5, the error signal is also input to each AND circuit 44, 54,..., 64 of each switch circuit 40, 50,. The For this reason, the output signals of the AND circuits 44, 54,..., 64 are forcibly set to the L level, thereby forcibly turning off each switch unit.

ところで、マイコン2は、既述の通り、複数のセルアセンブリが同時に並列接続されないよう、何れか1つのスイッチ回路へ充放電許可信号を出力することによりそのスイッチ回路のスイッチ部をオンさせてそのスイッチ回路に対応したセルアセンブリのみに対して充放電を許可する。   By the way, as described above, the microcomputer 2 outputs a charge / discharge permission signal to any one of the switch circuits so that a plurality of cell assemblies are not connected in parallel at the same time, thereby turning on the switch portion of the switch circuit. Charge / discharge is allowed only for the cell assembly corresponding to the circuit.

しかし、マイコン2の異常などの何らかの要因で、マイコン2から複数の充放電許可信号がHレベルになるおそれがある。これに対し、本実施形態のバッテリユニット1は、仮に何らかの異常でマイコン2から複数の充放電許可信号がHレベルになっても複数のスイッチ部が同時にオンしないようにするための、インターロック機能が備えられている。具体的には、本実施形態では、複数の充放電許可信号がHレベルになった場合は、全てのセルアセンブリからの充放電が禁止される。このインターロック機能は、各スイッチ回路40,50,・・・,60などからなるハードウェアインターロック回路Aにより実現される。   However, there is a possibility that a plurality of charge / discharge permission signals from the microcomputer 2 become H level for some reason such as abnormality of the microcomputer 2. On the other hand, the battery unit 1 according to the present embodiment has an interlock function for preventing a plurality of switch units from being turned on at the same time even if a plurality of charge / discharge permission signals become H level from the microcomputer 2 due to some abnormality. Is provided. Specifically, in the present embodiment, when a plurality of charge / discharge permission signals become H level, charge / discharge from all cell assemblies is prohibited. This interlock function is realized by a hardware interlock circuit A comprising the switch circuits 40, 50,.

即ち、例えば第1セルアセンブリ10の充放電を許可すべく、マイコン2が♯1充放電許可信号をHレベルにしたとする。このとき、第1スイッチ40のAND回路44のみ出力がHレベルとなって他の各スイッチ50,・・・,60の各AND回路54,・・・,64の出力はいずれもLレベルとなる。そのため、第1スイッチのスイッチ部(ハイサイドスイッチ41及びローサイドスイッチ42)のみオンして、第1セルアセンブリ10のみ充放電が可能となる。   That is, for example, it is assumed that the microcomputer 2 sets the # 1 charge / discharge permission signal to the H level in order to permit the charge / discharge of the first cell assembly 10. At this time, the output of only the AND circuit 44 of the first switch 40 becomes the H level, and the outputs of the AND circuits 54,..., 64 of the other switches 50,. . Therefore, only the switch part (the high side switch 41 and the low side switch 42) of the first switch is turned on, and only the first cell assembly 10 can be charged / discharged.

この状態から、例えばマイコン2に異常が生じて、♯1充放電許可信号だけでなく♯2充放電許可信号までもがHレベルになったとする。このとき、第1スイッチ回路40のAND回路44にHレベルの♯2充放電許可信号が入力されることから、そのHレベルの♯2充放電許可信号によって、♯1充放電許可信号の状態にかかわらずAND回路44の出力信号は強制的にLレベルになる。そのため、第1スイッチ回路40内のハイサイドスイッチ41及びローサイドスイッチ42はいずれも強制的にオフされる。   From this state, it is assumed that, for example, an abnormality occurs in the microcomputer 2 and not only the # 1 charge / discharge permission signal but also the # 2 charge / discharge permission signal becomes H level. At this time, since the H level # 2 charge / discharge permission signal is input to the AND circuit 44 of the first switch circuit 40, the state of the # 1 charge / discharge permission signal is set by the H level # 2 charge / discharge permission signal. Regardless, the output signal of the AND circuit 44 is forced to L level. Therefore, both the high side switch 41 and the low side switch 42 in the first switch circuit 40 are forcibly turned off.

第1スイッチ回路40以外の他の各スイッチ回路50,・・・,60の各AND回路54,・・・,64は、すでに♯1充放電信号がHレベルになっていることでいずれも出力信号がLレベルとなっている。そのため、さらに♯2充放電許可信号がHレベルになっても出力信号はLレベルのままであり、よって他の各スイッチ回路50,・・・,60の各スイッチ部もいずれもオフされたままである。   The AND circuits 54,..., 64 of the switch circuits 50,..., 60 other than the first switch circuit 40 are all output when the # 1 charge / discharge signal is already at the H level. The signal is at L level. Therefore, even if the # 2 charge / discharge permission signal becomes H level, the output signal remains at L level, so that the switch parts of the other switch circuits 50,..., 60 remain off. is there.

このように、本実施形態のバッテリユニット1は、インターロック機能を備えていることにより、仮にマイコン2から充放電許可信号が誤出力された場合(即ちマイコン2が誤って2つ以上のセルブロックの充放電を同時に許可した場合)、全てのスイッチ部がオフされて、全てのセルブロックの充放電が禁止される。   As described above, the battery unit 1 of the present embodiment has an interlock function, so that if the charge / discharge permission signal is erroneously output from the microcomputer 2 (that is, the microcomputer 2 erroneously outputs two or more cell blocks). (When charging / discharging is simultaneously performed), all the switch units are turned off, and charging / discharging of all the cell blocks is prohibited.

マイコン2は、上述した放電許可対象のセルアセンブリの順次切り替えや自己診断機能のほか、各セル監視回路12,22,・・・,32から各セルアセンブリ10,20,・・・,30の状態(セルブロック電圧や各セルの電圧等)を取得してそれら状態を監視する機能や、NOR回路5からエラー信号が入力されたり何れかのスイッチ回路から自己診断エラー信号が入力された場合に所定の保護動作を行う機能、工具本体100との間で種々のデータ通信を行う機能、充電器120が装着されている場合に充電器120のマイコン131(図5参照)との間で第2通信端子94を介して各種データ通信を行う機能なども備えている。上記保護動作としては、充放電許可信号を全てLレベルにすることや、第1通信端子93及び第2通信端子94から異常信号を出力する機能などがある。マイコン2が備える上記各機能を含む各種機能は、主に、CPU3aがメモリ3bに記憶されている各種プログラムを実行することにより実現される。   In addition to the sequential switching of the cell assemblies subject to discharge and the self-diagnosis function, the microcomputer 2 states the cell assemblies 10, 20,..., 30 from the cell monitoring circuits 12, 22,. A function that acquires (cell block voltage, voltage of each cell, etc.) and monitors these states, or when an error signal is input from the NOR circuit 5 or a self-diagnosis error signal is input from any switch circuit A function of performing a protection operation of the device, a function of performing various data communications with the tool body 100, and a second communication with the microcomputer 131 (see FIG. 5) of the charger 120 when the charger 120 is mounted. A function of performing various data communications via the terminal 94 is also provided. Examples of the protective operation include setting all charge / discharge permission signals to the L level, and outputting abnormal signals from the first communication terminal 93 and the second communication terminal 94. Various functions including the above-described functions of the microcomputer 2 are realized mainly by the CPU 3a executing various programs stored in the memory 3b.

なお、マイコン2の機能は、マイクロコンピュータにより実現することは必須ではなく、各種ロジック回路等からなるICにて実現するなど、種々の形態で実現できる。工具本体100のマイコン111や後述する充電器120のマイコン131も同様である。   Note that the function of the microcomputer 2 is not necessarily realized by a microcomputer, and can be realized in various forms such as an IC formed of various logic circuits. The same applies to the microcomputer 111 of the tool body 100 and the microcomputer 131 of the charger 120 described later.

(3)セルブロック切替処理の説明
バッテリユニット1のマイコン2が実行する各種処理のうち、自己診断機能を含む、放電許可対象のセルアセンブリの切り替えを制御するセルブロック切替処理について、図3を用いて説明する。なお、このセルブロック切替処理には、自己診断機能のための処理(セルフチェック処理)も含まれている。
(3) Explanation of Cell Block Switching Process Among various processes executed by the microcomputer 2 of the battery unit 1, a cell block switching process including a self-diagnosis function for controlling switching of a discharge-permitted cell assembly will be described with reference to FIG. I will explain. Note that the cell block switching process includes a process for the self-diagnosis function (self-check process).

バッテリユニット1のマイコン2において、CPU3aは、動作を開始すると、メモリ3bから図3のセルブロック切替処理のプログラムを読み込んで、定期的に繰り返し実行する。CPU3aは、図3のセルブロック切替処理を開始すると、S110で、セルブロック指定変数nを1に設定する。S120では、セルフチェック処理を実行する。セルフチェック処理の詳細は、図4に示す通りである。   In the microcomputer 2 of the battery unit 1, when the operation starts, the CPU 3a reads the program for the cell block switching process of FIG. 3 from the memory 3b and repeatedly executes it. When starting the cell block switching process of FIG. 3, the CPU 3a sets a cell block designation variable n to 1 in S110. In S120, a self-check process is executed. The details of the self-check process are as shown in FIG.

即ち、S121で、全ての充放電許可信号をオフに(つまりLレベルに)する。S122では、自己診断用電圧供給回路3の定電圧供給スイッチ4へセルフチェック信号を出力し、これにより定電圧供給スイッチ4をオンさせる。S123では、何らかのエラー入力があるか否か判断する。具体的には、NOR回路5からのエラー信号(Lレベル信号)及び各スイッチ回路40,50,・・・,60からの自己診断エラー信号(Hレベル信号)のうち少なくとも一方が入力されているか否か判断する。   That is, in S121, all charge / discharge permission signals are turned off (that is, set to L level). In S122, a self-check signal is output to the constant voltage supply switch 4 of the self-diagnosis voltage supply circuit 3, thereby turning on the constant voltage supply switch 4. In S123, it is determined whether there is any error input. Specifically, at least one of an error signal (L level signal) from the NOR circuit 5 and a self-diagnosis error signal (H level signal) from each switch circuit 40, 50,. Judge whether or not.

エラー入力がない場合は、S124で、セルフチェック信号の出力を停止する。S125では、正常判定(セルフチェック(自己診断)結果は正常である旨の判定)を行って、次のS130に進む。S123でエラー入力がある場合は、S126で、セルフチェック信号の出力を停止し、S127で異常判定(セルフチェック(自己診断)結果は異常である旨の判定)を行って、次のS130に進む。   If there is no error input, the output of the self-check signal is stopped in S124. In S125, normal determination (determination that the self-check (self-diagnosis) result is normal) is performed, and the process proceeds to the next S130. If there is an error input in S123, the output of the self-check signal is stopped in S126, an abnormality determination (determination that the self-check (self-diagnosis) result is abnormal) is performed in S127, and the process proceeds to the next S130. .

図3に戻り、S130では、S120のセルフチェック処理におけるセルフチェック結果が正常であったか否か判断する。セルフチェック結果が異常であった場合は、S200で、全てのセルブロックの充放電を禁止して、このセルブロック切替処理を終了する。つまり、S200では、全ての充放電許可信号をオフ(Lレベル)とする。   Returning to FIG. 3, in S130, it is determined whether or not the self-check result in the self-check process in S120 is normal. If the self-check result is abnormal, charging / discharging of all the cell blocks is prohibited in S200, and this cell block switching process is terminated. That is, in S200, all charge / discharge permission signals are turned off (L level).

S130で、セルフチェック結果が正常であった場合は、S140で、何らかのエラー入力があるか否か判断する。このS140の判断処理は、図4のS123と同じである。何らかのエラー入力があった場合はS200に進むが、エラー入力がない場合はS150に進む。   If the result of the self-check is normal in S130, it is determined in S140 whether there is any error input. The determination process in S140 is the same as S123 in FIG. If there is any error input, the process proceeds to S200, but if there is no error input, the process proceeds to S150.

S150では、♯n充放電許可信号をオン(Hレベル)にする。例えばn=1の場合は、第1セルアセンブリ10に対応した♯1充放電許可信号がオンされ、これにより第1セルアセンブリ10のセルブロックの充放電が可能となる。   In S150, the #n charge / discharge permission signal is turned on (H level). For example, when n = 1, the # 1 charge / discharge permission signal corresponding to the first cell assembly 10 is turned on, so that the cell block of the first cell assembly 10 can be charged / discharged.

S160では、充放電を許可すべきセルブロックの切替条件が成立しているか否かを判断する。即ち、充電時においては第nセルアセンブリの電圧が充電完了状態になっているか否か、充電時以外においては第nセルアセンブリの電圧が放電完了状態になっているか否かを判断する。   In S160, it is determined whether or not a cell block switching condition for which charging / discharging is permitted is satisfied. That is, it is determined whether or not the voltage of the n-th cell assembly is in a charging completion state during charging, and whether or not the voltage of the n-th cell assembly is in a discharging completion state except during charging.

セルブロックの切替条件が成立していない場合は、S140に戻る。セルブロックの切替条件が成立している場合は、S170で、♯n充放電許可信号をオフ(Lレベル)にすることで、第nセルアセンブリのセルブロックの充放電を禁止する。この時点で、一旦、全てのセルアセンブリのセルブロックが充放電禁止されることになる。   If the cell block switching condition is not satisfied, the process returns to S140. If the cell block switching condition is satisfied, the charge / discharge of the cell block of the nth cell assembly is inhibited by turning off the #n charge / discharge permission signal (L level) in S170. At this time, the cell blocks of all the cell assemblies are temporarily prohibited from being charged / discharged.

S180では、セルブロック指定変数nがセルアセンブリの総数Nに一致しているか否か判断する。セルブロック指定変数nがセルアセンブリの総数Nに一致していない場合は、S190で、セルブロック指定変数nを1つインクリメントして、S120に戻る。S180で、セルブロック指定変数nがセルアセンブリの総数Nに一致している場合は、このセルブロック切替処理を終了する。   In S180, it is determined whether the cell block designation variable n matches the total number N of cell assemblies. If the cell block designation variable n does not match the total number N of cell assemblies, the cell block designation variable n is incremented by 1 in S190, and the process returns to S120. If the cell block designation variable n matches the total number N of cell assemblies in S180, this cell block switching process is terminated.

(4)第1実施形態の効果等
以上説明したように、本実施形態のバッテリユニット1では、何れか1つのスイッチ回路のスイッチ部(ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチ)のみがマイコン2からの充放電許可信号によって選択的にオンされ、これにより、そのスイッチ部がオンされた何れか1つのセルアセンブリのみが充放電可能となる。
(4) Effects of First Embodiment As described above, in the battery unit 1 of the present embodiment, only the switch part (high side switch and low side switch) of any one switch circuit is charged / discharged from the microcomputer 2. This is selectively turned on by the permission signal, so that only one cell assembly whose switch is turned on can be charged / discharged.

そのような構成を基本としつつ、さらに、ハードウェアインターロック機能を備えており、仮にマイコン2の異常等によって複数のスイッチ回路への充放電許可信号が同時にオンされた場合は、何れの充放電許可信号も無効として全てのセルブロックが充放電禁止される。つまり、ハードウェアインターロック機能により、複数のスイッチ部が互いに同時にオンできない構成(換言すれば、複数のセルアセンブリが並列接続されない構成)となっている。そのため、マイコン2の異常等に起因した充放電許可信号の異常(複数同時オン)に対するバッテリユニット1の信頼性の向上が図られている。   Based on such a configuration, a hardware interlock function is further provided. If charge / discharge permission signals to a plurality of switch circuits are simultaneously turned on due to abnormality of the microcomputer 2, any charge / discharge is performed. The permission signal is also invalidated and all cell blocks are prohibited from being charged / discharged. That is, the hardware interlock function has a configuration in which a plurality of switch units cannot be turned on simultaneously (in other words, a configuration in which a plurality of cell assemblies are not connected in parallel). Therefore, the reliability of the battery unit 1 is improved with respect to the abnormality (multiple simultaneous ON) of the charge / discharge permission signal caused by the abnormality of the microcomputer 2 or the like.

したがって、本実施形態のバッテリユニット1によれば、従来のように充放電経路にダイオードを接続することによってセルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制する方法に比べて各セルアセンブリからの電力の損失を抑えることができる。そして、各セルアセンブリからの電力の損失を抑えつつ、セルアセンブリ相互間の電流の回り込み(延いてはその回り込み電流による意図しない充電)を抑制することができる。   Therefore, according to the battery unit 1 of the present embodiment, the power loss from each cell assembly is compared to the conventional method of suppressing the current wrapping between the cell assemblies by connecting the diode to the charge / discharge path. Can be suppressed. Further, current wraparound between cell assemblies (and thus unintentional charging due to the sneak current) can be suppressed while suppressing power loss from each cell assembly.

また、ダイオードよりも電圧降下(オン抵抗)の小さいスイッチ部(ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチ)を用いてセルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制しているため、ダイオードを用いた従来の回路構成に比べて、発熱の低下、負荷への供給電力低下の抑制、及びユニット全体の小型化なども可能となる。   In addition, current wraparound between cell assemblies is suppressed by using a switch (high-side switch and low-side switch) with a voltage drop (ON resistance) smaller than that of the diode, so that the conventional circuit configuration using a diode is used. In comparison, it is possible to reduce the heat generation, suppress the reduction in power supplied to the load, and reduce the size of the entire unit.

また、各スイッチ回路40,50,・・・,60のスイッチ部は、いずれも、直列接続された2つのスイッチ(ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチ)により構成している。そのため、仮に2つのスイッチのうち何れか一方が短絡故障しても、他方が正常である限り、他のセルアセンブリからの電流の回り込みを抑制することが可能となる。つまり、セルアセンブリ相互間の電流の回り込み(意図しない充電)をより効果的に抑制することができる。   Moreover, each switch part of each switch circuit 40, 50, ..., 60 is comprised by two switches (a high side switch and a low side switch) connected in series. For this reason, even if one of the two switches is short-circuited, it is possible to suppress current wraparound from other cell assemblies as long as the other is normal. That is, current wraparound (unintended charging) between the cell assemblies can be more effectively suppressed.

特に、本実施形態では、ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチとして、半導体スイッチ(MOSFET)を用いている。MOSFETは、ソース−ドレイン間に寄生ダイオードがある。そのため、仮にスイッチ部を1つのMOSFETだけで構成すると、オフされていても、寄生ダイオードを介して電流の回り込みが発生する可能性がある。これに対し、本実施形態では、2つのMOSFETがドレインコモンで直列接続され、双方の寄生ダイオードが互いに逆方向で直列接続された状態となる。そのため、2つのMOSFETがオフされている間、スイッチ部においては双方向の電流が遮断される。つまり、MOSFETを2つ直列接続してスイッチ部を構成することで、寄生ダイオードの影響を抑制することができる。   In particular, in the present embodiment, semiconductor switches (MOSFETs) are used as the high side switch and the low side switch. The MOSFET has a parasitic diode between the source and the drain. For this reason, if the switch unit is composed of only one MOSFET, even if it is turned off, current wraparound may occur via the parasitic diode. On the other hand, in this embodiment, two MOSFETs are connected in series with a drain common, and both parasitic diodes are connected in series in opposite directions. Therefore, bidirectional current is cut off in the switch section while the two MOSFETs are turned off. That is, the influence of the parasitic diode can be suppressed by connecting the two MOSFETs in series to form the switch unit.

また、各スイッチ回路40,50,・・・,60にそれぞれ自己診断用スイッチ43,53,・・・,63を設けることで、その出力端の電気的状態に基づいて、スイッチ部の短絡故障(即ちハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチの少なくとも一方の短絡故障)を検知することができる。   Further, by providing the switch circuits 40, 50,..., 60 with self-diagnosis switches 43, 53,. (That is, a short circuit failure of at least one of the high-side switch and the low-side switch) can be detected.

具体的には、ローサイドスイッチの短絡故障については、そのローサイドスイッチに接続されているセルブロックの電圧が自己診断スイッチからダイオードを介してマイコン2へHレベルの自己診断エラー信号として出力されることで検出可能である。一方、ハイサイドスイッチの短絡故障については、自己診断用電圧供給回路3から定電圧Vccを印加することにより検出可能である。   Specifically, for a short-circuit failure in the low-side switch, the voltage of the cell block connected to the low-side switch is output from the self-diagnostic switch to the microcomputer 2 via the diode as an H-level self-diagnosis error signal. It can be detected. On the other hand, a short circuit failure of the high side switch can be detected by applying a constant voltage Vcc from the self-diagnosis voltage supply circuit 3.

また、各セルアセンブリ10,20,・・・,30は、それぞれセル監視回路12,22,・・・,32を備えている。そして、何れかのセル監視回路で異常が検知されると、NOR回路5からLレベルのエラー信号が、マイコン2に入力されると共に各スイッチ回路内の各AND回路にも入力される。これにより、各AND回路の出力信号が強制的にLレベルになり、各スイッチ部がいずれも強制的にオフされる。   In addition, each cell assembly 10, 20,..., 30 includes cell monitoring circuits 12, 22,. When an abnormality is detected in any of the cell monitoring circuits, an L level error signal is input from the NOR circuit 5 to the microcomputer 2 and also to each AND circuit in each switch circuit. As a result, the output signal of each AND circuit is forcibly set to L level, and each switch section is forcibly turned off.

そのため、セルアセンブリ自体に異常が発生した場合も、各スイッチ部が強制的にオフされて、セルアセンブリ相互間の並列接続が阻止されると共に各セルアセンブリと正極接続端子91とが遮断される。そのため、仮にあるセルアセンブリに異常が生じても、その異常が他のセルアセンブリやバッテリユニット1の外部に影響を与えることを抑制でき、バッテリユニット1の信頼性をより高めることができる。   Therefore, even when an abnormality occurs in the cell assembly itself, each switch unit is forcibly turned off, preventing parallel connection between the cell assemblies and blocking each cell assembly and the positive electrode connection terminal 91 from each other. Therefore, even if an abnormality occurs in a certain cell assembly, it is possible to suppress the abnormality from affecting other cell assemblies and the outside of the battery unit 1, and the reliability of the battery unit 1 can be further improved.

なお、あるセルアセンブリに異常が生じた場合に全てのスイッチ部を強制的にオフさせる構成は必須ではなく、少なくともその異常が生じたセルアセンブリに対応したスイッチ部を強制的にオフさせるようにしてもよい。   Note that it is not essential to forcibly turn off all the switch sections when an abnormality occurs in a cell assembly. At least the switch section corresponding to the cell assembly in which the abnormality has occurred is forcibly turned off. Also good.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態の充電システムについて、図5を用いて説明する。本実施形態の充電システムは、図5に示すように、バッテリユニット70と、充電器120とを備えている。バッテリユニット70は、充電器120に着脱可能であり、バッテリユニット70を充電器120に装着すると、両者は物理的且つ電気的に接続される。図5は両者が接続された状態を示している。
[Second Embodiment]
Next, the charging system of 2nd Embodiment is demonstrated using FIG. As shown in FIG. 5, the charging system of the present embodiment includes a battery unit 70 and a charger 120. The battery unit 70 can be attached to and detached from the charger 120. When the battery unit 70 is attached to the charger 120, both are physically and electrically connected. FIG. 5 shows a state where both are connected.

バッテリユニット70は、第1実施形態のバッテリユニット1と比較して、セルアセンブリの数やハードウェアインターロック回路Bの構成の一部が異なっており、それ以外は基本的に第1実施形態のバッテリユニット1と同じ構成である。   The battery unit 70 differs from the battery unit 1 of the first embodiment in the number of cell assemblies and a part of the configuration of the hardware interlock circuit B. Other than that, the battery unit 70 is basically the same as that of the first embodiment. The configuration is the same as that of the battery unit 1.

本実施形態のバッテリユニット70は、3つのセルアセンブリ10,20,30を備えている。各セルアセンブリ10,20,・・・,30は、ハードウェアインターロック回路Bを介して並列接続されている。ハードウェアインターロック回路Bは、第1実施形態のハードウェアインターロック回路Aと同様、複数(本例では3つ)のセルアセンブリが同時に直接並列接続された状態になることを抑止するための回路である。   The battery unit 70 of the present embodiment includes three cell assemblies 10, 20, and 30. The cell assemblies 10, 20,..., 30 are connected in parallel via a hardware interlock circuit B. Similar to the hardware interlock circuit A of the first embodiment, the hardware interlock circuit B is a circuit for preventing a plurality (three in this example) of cell assemblies from being directly connected in parallel at the same time. It is.

なお、本実施形態のバッテリユニット70は、第1実施形態の工具本体100に装着して工具本体100へ電力を供給可能である。また、本実施形態の充電器120は、第1実施形態のバッテリユニット1を装着してそのバッテリユニット1を充電することも可能である。   Note that the battery unit 70 of the present embodiment can be mounted on the tool body 100 of the first embodiment and can supply power to the tool body 100. In addition, the charger 120 of the present embodiment can also be charged with the battery unit 1 of the first embodiment.

充電器120は、図5に示すように、マイコン131と、充電用電源回路132と、正極接続端子121と、負極接続端子122と、通信端子124とを備えている。充電用電源回路132は、内部に整流回路やスイッチング電源回路を備え、商用電源等の交流(AC)電源から供給される交流電圧を整流・変圧して、バッテリユニット1の充電用の直流電圧を生成する。   As shown in FIG. 5, the charger 120 includes a microcomputer 131, a charging power supply circuit 132, a positive connection terminal 121, a negative connection terminal 122, and a communication terminal 124. The charging power supply circuit 132 includes a rectification circuit and a switching power supply circuit inside, and rectifies and transforms an alternating voltage supplied from an alternating current (AC) power supply such as a commercial power supply to generate a direct current voltage for charging the battery unit 1. Generate.

マイコン131は、バッテリユニット1内のマイコン6と同様、CPUやメモリ等を備えている。マイコン131は、通信端子124を介してバッテリユニット1のマイコン6とデータ通信可能である。マイコン131は、充電器120にバッテリユニット1が装着されると、充電用電源回路132を制御して充電用の直流電圧をバッテリユニット1へ供給させることによりバッテリユニット1の充電を行う。マイコン131は、充電開始後、バッテリユニット1のマイコン6から通信端子124を介して充電完了信号を受信すると、充電を停止する。また、マイコン131は、充電中、バッテリユニット1のマイコン6から通信端子124を介して異常信号を受信した場合は、充電を強制停止させる。   The microcomputer 131 includes a CPU, a memory, and the like, like the microcomputer 6 in the battery unit 1. The microcomputer 131 can perform data communication with the microcomputer 6 of the battery unit 1 via the communication terminal 124. When the battery unit 1 is attached to the charger 120, the microcomputer 131 controls the charging power supply circuit 132 to supply the charging DC voltage to the battery unit 1 to charge the battery unit 1. When the microcomputer 131 receives a charge completion signal from the microcomputer 6 of the battery unit 1 via the communication terminal 124 after the start of charging, the microcomputer 131 stops charging. If the microcomputer 131 receives an abnormal signal from the microcomputer 6 of the battery unit 1 via the communication terminal 124 during charging, the microcomputer 131 forcibly stops charging.

バッテリユニット70は、より具体的には、図6に示すように構成されている。図2に示すように、本実施形態のバッテリユニット70も、セルアセンブリ毎にそれぞれスイッチ回路が設けられている。即ち、第1セルアセンブリ10は第1スイッチ回路71を介して正極接続端子91に接続され、第2セルアセンブリ20は第2スイッチ回路72を介して正極接続端子91に接続され、第3セルアセンブリ30は第3スイッチ回路73を介して正極接続端子91に接続されている。   More specifically, the battery unit 70 is configured as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the battery unit 70 of the present embodiment is also provided with a switch circuit for each cell assembly. That is, the first cell assembly 10 is connected to the positive electrode connection terminal 91 via the first switch circuit 71, and the second cell assembly 20 is connected to the positive electrode connection terminal 91 via the second switch circuit 72. 30 is connected to the positive electrode connection terminal 91 via the third switch circuit 73.

各スイッチ回路71,72,73の構成は、AND回路の構成が一部異なることを除けば、第1実施形態の各スイッチ回路40,50,・・・,60と同じである。本実施形態では、セルアセンブリの数が3つであることから、各AND回路76,77,78は、これら3つのセルアセンブリ10,20,30に対応した3つの充放電許可信号が入力されるよう構成されている。ただし、各AND回路76,77,78いずれも、3つの充放電許可信号のうち自身に対応した充放電許可信号は、第1実施形態と同様、許可入力用インバータで論理反転されて入力される。   The configuration of each switch circuit 71, 72, 73 is the same as that of each switch circuit 40, 50,..., 60 of the first embodiment except that the configuration of the AND circuit is partially different. In the present embodiment, since the number of cell assemblies is three, each of the AND circuits 76, 77, 78 receives three charge / discharge permission signals corresponding to these three cell assemblies 10, 20, 30. It is configured as follows. However, in each of the AND circuits 76, 77, 78, the charge / discharge permission signal corresponding to itself among the three charge / discharge permission signals is logically inverted and input by the permission input inverter as in the first embodiment. .

NOR回路7についても、本実施形態では、セルアセンブリの数が3つであることから、3つのセルアセンブリ10,20,30の各セル監視回路12,22,32からセルエラー信号が入力されるよう構成されている。   As for the NOR circuit 7 as well, since the number of cell assemblies is three in this embodiment, a cell error signal is input from each of the cell monitoring circuits 12, 22, 32 of the three cell assemblies 10, 20, 30. It is configured.

そして、本実施形態のバッテリユニット70における、第1実施形態のバッテリユニット1との最も大きな相違点は、D型フリップフロップ81及び2つのOR回路82,83を備えている点である。即ち、マイコン6からの3つの充放電許可信号が、各スイッチ回路71,72,73へ直接入力されるのではなく、D型フリップフロップ81を介して入力される。   The biggest difference between the battery unit 70 of this embodiment and the battery unit 1 of the first embodiment is that a D-type flip-flop 81 and two OR circuits 82 and 83 are provided. That is, the three charge / discharge permission signals from the microcomputer 6 are not directly input to the switch circuits 71, 72, 73 but are input via the D-type flip-flop 81.

つまり、本実施形態では、3つのスイッチ回路71,72,73、D型フリップフロップ81、及び2つのOR回路82,83などにより、ハードウェアインターロック回路Bが構成される。第1実施形態においては、複数の充放電許可信号がオン(Hレベル)になると全てのセルブロックの充放電が禁止される構成であった。これに対し、本実施形態のハードウェアインターロック回路Bは、D型フリップフロップ81を備えていることにより、何れか1つのセルブロックが充放電許可されているときにマイコン6の異常等によって他のセルブロックに対する充放電許可信号が誤ってオンされた場合は、その誤ってオンされた充放電許可信号を無効として、もともと正常にオンされていた充放電許可信号はそのまま有効として充放電許可を継続させる。   That is, in this embodiment, the hardware interlock circuit B is configured by the three switch circuits 71, 72, 73, the D-type flip-flop 81, the two OR circuits 82, 83, and the like. In the first embodiment, when a plurality of charge / discharge permission signals are turned on (H level), charge / discharge of all cell blocks is prohibited. On the other hand, the hardware interlock circuit B according to the present embodiment includes the D-type flip-flop 81, so that when any one cell block is permitted to be charged / discharged, the hardware interlock circuit B may be different due to an abnormality of the microcomputer 6 or the like. If the charging / discharging permission signal for the cell block is erroneously turned on, the charging / discharging permission signal that was turned on normally is still valid and the charging / discharging permission is disabled. Let it continue.

即ち、D型フリップフロップ81は、3つの入力端子D1,D2,D3と、3つの出力端子Q1,Q2,Q3と、クロック端子CKと、クリア端子CLRとを備えている。3つの入力端子D1,D2,D3にはそれぞれ3つの充放電許可信号が入力される。   That is, the D-type flip-flop 81 includes three input terminals D1, D2, and D3, three output terminals Q1, Q2, and Q3, a clock terminal CK, and a clear terminal CLR. Three charge / discharge permission signals are input to the three input terminals D1, D2, and D3, respectively.

♯1充放電許可信号が入力される入力端子D1に対する出力端子Q1は、対応する第1スイッチ回路71の許可入力用インバータ45に接続されると共に、他の各スイッチ回路72,73の各AND回路77,78にも接続されている。♯2充放電許可信号が入力される入力端子D2に対する出力端子Q2は、対応する第2スイッチ回路72の許可入力用インバータ55に接続されると共に、他の各スイッチ回路71,73の各AND回路76,78にも接続されている。♯3充放電許可信号が入力される入力端子D3に対する出力端子Q3は、対応する第3スイッチ回路73の許可入力用インバータ65に接続されると共に、他の各スイッチ回路71,72の各AND回路76,77にも接続されている。   The output terminal Q1 for the input terminal D1 to which the # 1 charge / discharge permission signal is input is connected to the permission input inverter 45 of the corresponding first switch circuit 71 and each AND circuit of the other switch circuits 72 and 73. 77 and 78 are also connected. The output terminal Q2 for the input terminal D2 to which the # 2 charge / discharge permission signal is input is connected to the permission input inverter 55 of the corresponding second switch circuit 72 and each AND circuit of the other switch circuits 71 and 73. 76 and 78 are also connected. The output terminal Q3 for the input terminal D3 to which the # 3 charge / discharge permission signal is input is connected to the permission input inverter 65 of the corresponding third switch circuit 73 and each AND circuit of each of the other switch circuits 71 and 72. 76 and 77 are also connected.

2つのOR回路82,83のうち、クリア用OR回路82には、3つの充放電許可信号が入力される。そして、その3つの充放電許可信号の論理和が、クリア信号として、クリア用OR回路82からD型フリップフロップ81のクリア端子CLRに入力される。   Of the two OR circuits 82 and 83, three charge / discharge permission signals are input to the clear OR circuit 82. Then, the logical sum of the three charge / discharge permission signals is input from the clear OR circuit 82 to the clear terminal CLR of the D-type flip-flop 81 as a clear signal.

2つのOR回路82,83のうち、クロック用OR回路83には、3つの充放電許可信号が入力される。そして、その3つの充放電許可信号の論理和が、クロック信号として、クロック用OR回路83からD型フリップフロップ81のクロック端子CKに入力される。   Of the two OR circuits 82 and 83, three charge / discharge permission signals are input to the clock OR circuit 83. Then, the logical sum of the three charge / discharge permission signals is input from the clock OR circuit 83 to the clock terminal CK of the D-type flip-flop 81 as a clock signal.

D型フリップフロップ81は、クリア信号がLレベルのときは、各出力端子Q1,Q2,Q3の出力は全てクリアされてLレベルとなる。また、クロック信号の立ち上がりエッジで、そのときの各入力端子D1,D2,D3への入力信号が、それぞれ対応する出力端子Q1,Q2,Q3から出力される。   In the D flip-flop 81, when the clear signal is at the L level, all the outputs of the output terminals Q1, Q2, and Q3 are cleared and become the L level. At the rising edge of the clock signal, the input signals to the input terminals D1, D2, and D3 at that time are output from the corresponding output terminals Q1, Q2, and Q3, respectively.

そのため、例えば、全ての充放電許可信号がオフ(Lレベル)の状態から、第1充放電許可信号がオン(Hレベル)となると、D型フリップフロップ81の入力端子D1にそのHレベルの第1充放電許可信号が入力される。また、その第1充放電許可信号により、2つのOR回路82,83は何れもLレベルからHレベルに転じる。即ち、クロック信号が立ち上がる。そのため、3つの出力信号のうち第1充放電許可信号に対応した出力信号Q1がHレベルとなる。これにより、第1スイッチ回路71のスイッチ部(ハイサイドスイッチ41及びローサイドスイッチ42)がオンし、第1セルアセンブリ10のセルブロック11の正極が正極接続端子91に接続されて、充放電が可能となる。   Therefore, for example, when the first charge / discharge permission signal is turned on (H level) from the state where all the charge / discharge permission signals are off (L level), the input terminal D1 of the D-type flip-flop 81 has the H level 1 Charging / discharging permission signal is input. Further, the two OR circuits 82 and 83 both change from the L level to the H level by the first charge / discharge permission signal. That is, the clock signal rises. Therefore, the output signal Q1 corresponding to the first charge / discharge permission signal among the three output signals is at the H level. Thereby, the switch part (the high-side switch 41 and the low-side switch 42) of the 1st switch circuit 71 turns on, the positive electrode of the cell block 11 of the 1st cell assembly 10 is connected to the positive electrode connection terminal 91, and charging / discharging is possible. It becomes.

この状態で、仮に、マイコン6の異常等によって、第2充放電許可信号もオン(Hレベル)になったとする。第1充放電許可信号がすでにHレベルになっている状態で、第2充放電許可信号がHレベルになっても、クロック信号はHレベルのままで変化しない。つまり、クロック信号の立ち上がりエッジは生じない。そのため、第2充放電許可信号がHレベルになったことは出力端子側に伝達されず、無効となる。そして、既にHレベルとなっている第1充放電許可信号については、引き続き有効に機能し、よって第1セルアセンブリ10の充放電許可状態は継続される。   In this state, it is assumed that the second charge / discharge permission signal is also turned on (H level) due to abnormality of the microcomputer 6 or the like. Even if the second charge / discharge permission signal becomes H level while the first charge / discharge permission signal is already at H level, the clock signal remains at H level and does not change. That is, the rising edge of the clock signal does not occur. Therefore, the fact that the second charge / discharge permission signal has become H level is not transmitted to the output terminal side and becomes invalid. The first charge / discharge permission signal that is already at the H level continues to function effectively, so that the charge / discharge permission state of the first cell assembly 10 is continued.

以上説明したように、本実施形態のバッテリユニット70は、マイコン6からの各充放電許可信号がD型フリップフロップ81を介して各スイッチ回路71,72,73へ出力される構成となっている。そのため、ある1つのスイッチ回路のスイッチ部がオンされているときに他のスイッチ回路への充放電許可信号までがHレベルになったとしても、その充放電許可信号の伝達は阻止される。つまり、既にオンされているスイッチ部のオンのみが継続(許可)され、他のスイッチ部に対する充放電許可信号は無効化される。   As described above, the battery unit 70 of the present embodiment is configured such that each charge / discharge permission signal from the microcomputer 6 is output to each switch circuit 71, 72, 73 via the D-type flip-flop 81. . Therefore, even if the charge / discharge permission signal to the other switch circuit becomes H level when the switch part of one switch circuit is turned on, the transmission of the charge / discharge permission signal is blocked. In other words, only the switch parts that are already turned on are kept on (permitted), and the charge / discharge permission signals for the other switch parts are invalidated.

そのため、すでにオンされている1つのスイッチ回路を介したバッテリ電力の供給は継続して可能としつつ、複数のセルアセンブリ相互間の電流の回り込みを抑制することができる。   For this reason, it is possible to continuously supply battery power through one switch circuit that is already turned on, and to suppress current wraparound between the plurality of cell assemblies.

また、そのような機能を、D型フリップフロップ81及び2つのOR回路82,83を用いた簡素な構成で実現している。そのため、上記機能を備えながらも、バッテリユニット70の内部回路を小型化でき、延いてはバッテリユニット70全体の小型化・低コスト化が可能となる。   Such a function is realized with a simple configuration using the D-type flip-flop 81 and the two OR circuits 82 and 83. Therefore, the internal circuit of the battery unit 70 can be reduced in size while having the above functions, and thus the entire battery unit 70 can be reduced in size and cost.

[他の実施形態]
(1)上記実施形態では、スイッチ部を2つのスイッチ(ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチ)により構成したが、1つのスイッチ或いは3つ以上のスイッチでスイッチ部を構成してもよい。ただし、スイッチとしてMOSFETのように寄生ダイオードが生じる素子を用いる場合は、複数のスイッチを直列接続するなど、寄生ダイオードを介した電流の回り込みが発生しないように構成するのが望ましい。
[Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, the switch unit is configured by two switches (a high-side switch and a low-side switch), but the switch unit may be configured by one switch or three or more switches. However, when an element that generates a parasitic diode, such as a MOSFET, is used as the switch, it is desirable that a plurality of switches be connected in series so that no current wraparound occurs through the parasitic diode.

(2)スイッチ部を構成するハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチや、自己診断用スイッチは、MOSFET以外の他の半導体スイッチであってもよいし、半導体スイッチ以外の他のスイッチ(例えばリレー)であってもよい。   (2) The high-side switch and low-side switch that constitute the switch unit, and the self-diagnosis switch may be semiconductor switches other than MOSFETs, or other switches (for example, relays) other than semiconductor switches. Also good.

(3)上記実施形態では、ハードウェアインターロック回路を、複数のスイッチ回路を用いて構成したが、そのような構成はあくまでも一例であり、ハードウェアインターロック回路の具体的構成は種々考えられる。   (3) In the above embodiment, the hardware interlock circuit is configured using a plurality of switch circuits. However, such a configuration is merely an example, and various specific configurations of the hardware interlock circuit are conceivable.

また、各スイッチ回路の具体的構成についても、図2や図6に示した回路構成はあくまでも一例であり、他の回路構成にてスイッチ回路を実現してもよい。
(4)第2実施形態においては、D型フリップフロップ81を用いることで、1つのセルブロックに対する充放電許可を継続しつつ他のセルブロックの充放電を禁止できるようにしたが、同じ機能を、D型フリップフロップ81を用いずに他の各種ロジック回路等を用いて実現してもよい。
In addition, regarding the specific configuration of each switch circuit, the circuit configurations shown in FIGS. 2 and 6 are merely examples, and the switch circuits may be realized by other circuit configurations.
(4) In the second embodiment, the D-type flip-flop 81 is used so that charging / discharging of other cell blocks can be prohibited while continuing charging / discharging permission of one cell block. Instead of using the D-type flip-flop 81, other various logic circuits may be used.

(5)上記実施形態では、何れかのセルアセンブリのセル監視回路にてセルエラー信号が出力されると、全てのAND回路の出力がLレベルにされて全てのセルブロックの充放電が禁止される構成であったが、必ずしも全てのセルブロックの充放電を禁止させなくてもよい。例えば、何れか1つのセルアセンブリのセル監視回路でエラーが検出された場合は、そのセルアセンブリのセルブロックのみ充放電禁止させるようにしてもよい。   (5) In the above embodiment, when a cell error signal is output from the cell monitoring circuit of any cell assembly, the outputs of all AND circuits are set to L level and charging / discharging of all cell blocks is prohibited. Although it was a structure, it is not necessary to prohibit charging / discharging of all the cell blocks. For example, when an error is detected in the cell monitoring circuit of any one cell assembly, charging / discharging of only the cell block of that cell assembly may be prohibited.

(6)各セルアセンブリは、それぞれ、バッテリユニットに対して個別に着脱可能な構成であってもよい。
(7)セルブロックを構成するセルの数や接続形態は、上記実施形態とは異なるものであってもよい。即ち、セルブロックは、上記実施形態のように複数のセルが直列接続された構成の他、複数のセルが並列接続された構成であってもよいし、複数のセルが直並列接続された構成であってもよい。
(6) Each cell assembly may be configured to be individually detachable from the battery unit.
(7) The number of cells constituting the cell block and the connection form may be different from those in the above embodiment. That is, the cell block may have a configuration in which a plurality of cells are connected in parallel as well as a configuration in which a plurality of cells are connected in series as in the above embodiment, or a configuration in which a plurality of cells are connected in series and parallel. It may be.

(8)バッテリユニットに表示素子を適宜配置して、各セル監視回路でエラーが検出されたり、各スイッチ回路の各スイッチ部の何れかが短絡故障したりした場合に、バッテリユニット内で異常が発生していることを表示素子を用いて報知するようにしてもよい。   (8) If a display element is appropriately arranged in the battery unit and an error is detected in each cell monitoring circuit, or if any of the switch parts of each switch circuit is short-circuited, an abnormality occurs in the battery unit. You may make it alert | report that it has generate | occur | produced using a display element.

またその場合、どのセルアセンブリに異常が生じているのか、どのスイッチ部が短絡故障しているのかなど、異常が発生している部位を使用者がわかるように報知するようにしてもよい。具体的には、例えば、バッテリユニットに7セグメントLEDを配置して異常が発生しているセルアセンブリに対応した数字を表示させたり、表示素子を複数配置して、異常が発生しているセルアセンブリに対応した数の表示素子を用いて報知させたりする方法が考えられる。   In that case, the user may be notified so that the user can know the part where the abnormality has occurred, such as which cell assembly is abnormal and which switch part is short-circuited. Specifically, for example, a cell assembly in which an abnormality has occurred by arranging a 7-segment LED in the battery unit to display a number corresponding to the cell assembly in which an abnormality has occurred, or by arranging a plurality of display elements A method of informing using the number of display elements corresponding to the above is conceivable.

このように異常の発生やその発生部位を報知可能な構成とすることにより、バッテリユニットに異常が発生した場合に、バッテリユニットの使用者や修理作業者等が、異常の発生部位を容易に認知でき、迅速なメインテナンスをすることができる。   By adopting a configuration that can notify the occurrence of an abnormality and its location in this way, when an abnormality occurs in the battery unit, the user of the battery unit, the repair operator, etc. can easily recognize the occurrence location of the abnormality. Can be maintained quickly.

1,70…バッテリユニット、2,6,111,131…マイコン、3…自己診断用電圧供給回路、3a,6a…CPU、3b,6b…メモリ、4…定電圧供給スイッチ、5,7…NOR回路、10、20,30…セルアセンブリ、11,21,31…セルブロック、12,22,32…セル監視回路、16,26,36…二次電池セル、40,50,60,71,72,73…スイッチ回路、41,51,61…ハイサイドスイッチ、42,52,62…ローサイドスイッチ、43,53,63…自己診断用スイッチ、44,54,64…AND回路、45,55,65…許可入力用インバータ、46,66,76…自己診断用インバータ、81…D型フリップフロップ、82…クリア用OR回路、83…クロック用OR回路、91,101,121…正極接続端子、92,102,122…負極接続端子、93…第1通信端子、94…第2通信端子、100…工具本体、103,124…通信端子、112…モータ、113…駆動回路、114…トリガスイッチ、120…充電器、132…充電用電源回路、A,B…ハードウェアインターロック回路、D0,D1,D2,D3…ダイオード、R0…抵抗。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,70 ... Battery unit, 2, 6, 111, 131 ... Microcomputer, 3 ... Self-diagnosis voltage supply circuit, 3a, 6a ... CPU, 3b, 6b ... Memory, 4 ... Constant voltage supply switch, 5, 7 ... NOR Circuit, 10, 20, 30 ... cell assembly, 11, 21, 31 ... cell block, 12, 22, 32 ... cell monitoring circuit, 16, 26, 36 ... secondary battery cell, 40, 50, 60, 71, 72 , 73 ... switch circuit, 41, 51, 61 ... high side switch, 42, 52, 62 ... low side switch, 43, 53, 63 ... self-diagnosis switch, 44, 54, 64 ... AND circuit, 45, 55, 65 ... Inverter for permission input, 46, 66, 76 ... Inverter for self-diagnosis, 81 ... D-type flip-flop, 82 ... OR circuit for clear, 83 ... OR circuit for clock, 91, 10 , 121 ... Positive connection terminal, 92, 102, 122 ... Negative connection terminal, 93 ... First communication terminal, 94 ... Second communication terminal, 100 ... Tool body, 103, 124 ... Communication terminal, 112 ... Motor, 113 ... Drive Circuit 114, trigger switch 120, charger 132, power supply circuit for charging A, B ... hardware interlock circuit, D0, D1, D2, D3 ... diode, R0 ... resistor.

Claims (9)

複数のバッテリセルが直列、並列又は直並列された組電池を有するセルアセンブリを複数備え、
前記各セルアセンブリの正極が接続される正極接続端子と、
前記各セルアセンブリの負極が接続される負極接続端子と、
前記セルアセンブリ毎に備えられ、前記セルアセンブリの正極と前記正極接続端子との間の通電経路を導通・遮断するためのスイッチ部と、
前記各スイッチ部をオンして前記通電経路を導通させるためのオン指令信号を前記スイッチ部毎に個別に出力可能であって、何れか1つの前記スイッチ部に対して選択的に前記オン指令信号を出力するよう構成された制御部と、
前記制御部から複数の前記スイッチ部に対して前記オン指令信号が出力された場合に、その複数の前記スイッチ部のうち何れか1つに対する前記オン指令信号のみを有効とするか若しくは全ての前記スイッチ部への前記オン指令信号を無効とすることにより、その複数の前記スイッチ部が同時にオンすることを阻止する同時オン阻止部と、
を備えることを特徴とするバッテリユニット。
A plurality of cell assemblies each having an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series, in parallel or in series,
A positive electrode connection terminal to which a positive electrode of each cell assembly is connected;
A negative electrode connection terminal to which a negative electrode of each cell assembly is connected;
A switch unit provided for each cell assembly, for conducting / interrupting the energization path between the positive electrode of the cell assembly and the positive electrode connection terminal;
An ON command signal for turning on each of the switch units and conducting the energization path can be individually output for each switch unit, and the ON command signal can be selectively output to any one of the switch units. A controller configured to output
When the ON command signal is output from the control unit to the plurality of switch units, only the ON command signal for any one of the plurality of switch units is validated or all the A simultaneous on-blocking unit that blocks the plurality of switch units from being turned on simultaneously by disabling the on-command signal to the switch unit;
A battery unit comprising:
請求項1に記載のバッテリユニットであって、
前記スイッチ部は、直列接続された第1のスイッチ及び第2のスイッチを有し、
前記第2のスイッチの一端は対応する前記セルアセンブリの正極に接続されて他端は前記第1のスイッチの一端に接続され、前記第1のスイッチの他端は前記正極接続端子に接続されている
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to claim 1,
The switch unit includes a first switch and a second switch connected in series,
One end of the second switch is connected to the positive electrode of the corresponding cell assembly, the other end is connected to one end of the first switch, and the other end of the first switch is connected to the positive electrode connection terminal. A battery unit characterized by
請求項2に記載のバッテリユニットであって、
前記スイッチ部毎に個別に設けられるスイッチであって、一端が前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとの接続部に接続された第3のスイッチと、
前記第3のスイッチ毎に設けられ、対応する前記スイッチ部に前記オン指令信号が出力された場合は前記第3のスイッチをオフさせ、対応する前記スイッチ部に前記オン指令信号が出力されていない間は前記第3のスイッチをオンさせる切替制御部と、
前記各第3のスイッチの他端の電気的状態に基づいて前記各スイッチ部の異常の有無を判断する異常判断部と、
を備えることを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to claim 2,
A switch provided individually for each of the switch units, a third switch having one end connected to a connection between the first switch and the second switch;
Provided for each of the third switches, when the ON command signal is output to the corresponding switch unit, the third switch is turned OFF, and the ON command signal is not output to the corresponding switch unit A switching control unit for turning on the third switch,
An abnormality determination unit that determines the presence or absence of an abnormality in each switch unit based on the electrical state of the other end of each third switch;
A battery unit comprising:
請求項3に記載のバッテリユニットであって、
前記異常判断部は、前記制御部から前記オン指令信号が出力されていないときの前記各第3のスイッチの他端の電気的状態に基づいて、前記第2のスイッチの短絡故障の有無を判断する
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to claim 3,
The abnormality determination unit determines whether or not there is a short circuit failure in the second switch based on an electrical state of the other end of each of the third switches when the ON command signal is not output from the control unit. A battery unit characterized by
請求項3又は請求項4に記載のバッテリユニットであって、
所定電圧値の定電圧を前記各第1のスイッチの他端に印加可能な定電圧生成部と、
前記制御部から前記オン指令信号が出力されていない間における所定の判断タイミングで前記定電圧生成部から前記各第1のスイッチの他端に前記定電圧を印加させる定電圧印加部と、
を備え、
前記異常判断部は、前記定電圧印加部により前記定電圧が印加されているときの前記各第3のスイッチの他端の電気的状態に基づいて、前記第1のスイッチの短絡故障の有無を判断する
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to claim 3 or claim 4,
A constant voltage generator capable of applying a constant voltage having a predetermined voltage value to the other end of each of the first switches;
A constant voltage application unit that applies the constant voltage from the constant voltage generation unit to the other end of each first switch at a predetermined determination timing while the on command signal is not output from the control unit;
With
The abnormality determination unit determines whether or not there is a short circuit failure in the first switch based on an electrical state of the other end of each of the third switches when the constant voltage is applied by the constant voltage application unit. A battery unit characterized by judging.
請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のバッテリユニットであって、
前記同時オン阻止部は、前記制御部から複数の前記スイッチ部に対して前記オン指令信号が出力された場合、全ての前記スイッチ部を強制的にオフさせる
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to any one of claims 1 to 5,
The simultaneous on blocking unit forcibly turns off all the switch units when the on command signal is output from the control unit to the plurality of switch units.
請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のバッテリユニットであって、
前記同時オン阻止部は、前記制御部から何れか1つの前記スイッチ部に対して前記オン指令信号が出力されている間に、前記制御部から他の前記スイッチ部に対しても前記オン指令信号が出力された場合は、先に前記オン指令信号が出力されている1つの前記スイッチ部への前記オン指令信号の伝達はそのまま許可し、前記他のスイッチ部に対する前記オン指令信号の伝達は阻止する
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to any one of claims 1 to 5,
While the ON command signal is being output from the control unit to any one of the switch units, the simultaneous ON blocking unit also outputs the ON command signal from the control unit to the other switch units. Is output, the transmission of the ON command signal to one of the switch units to which the ON command signal has been output is allowed as it is, and the transmission of the ON command signal to the other switch unit is blocked. A battery unit characterized by
請求項7に記載のバッテリユニットであって、
前記制御部と前記各スイッチ部との間にD型フリップフロップが備えられ、
前記D型フリップフロップは、前記制御部から出力される前記スイッチ部毎の前記オン指令信号がそれぞれ入力信号として入力され、前記各入力信号に対する各出力信号がそれぞれ対応する前記スイッチ部へ出力され、前記制御部から前記各スイッチ部への前記各オン指令信号の論理和がクロック信号及びクリア信号として入力されるよう構成されている
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to claim 7,
A D-type flip-flop is provided between the control unit and each switch unit,
In the D-type flip-flop, the ON command signal for each switch unit output from the control unit is input as an input signal, and each output signal for each input signal is output to the corresponding switch unit, A battery unit, wherein a logical sum of each ON command signal from the control unit to each switch unit is input as a clock signal and a clear signal.
請求項に記載のバッテリユニットであって、
前記各セルアセンブリはそれぞれ、対応する前記組電池の状態を監視してその組電池の異常を検知するとその旨を示すエラー信号を出力するよう構成された監視部を有し、
更に、
何れかの前記セルアセンブリの前記監視部から前記エラー信号が出力された場合に、少なくともそのセルアセンブリに対応した前記スイッチ部を、前記オン指令信号の有無にかかわらず強制的にオフさせる強制オフ部を備える
ことを特徴とするバッテリユニット。
The battery unit according to claim,
Each of the cell assemblies has a monitoring unit configured to monitor a state of the corresponding assembled battery and output an error signal indicating that when an abnormality of the assembled battery is detected,
Furthermore,
When the error signal is output from the monitoring unit of any one of the cell assemblies, at least the switch unit corresponding to the cell assembly is forcibly turned off regardless of the presence of the on command signal. A battery unit comprising:
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